JP2017121153A - motor - Google Patents

motor Download PDF

Info

Publication number
JP2017121153A
JP2017121153A JP2016050076A JP2016050076A JP2017121153A JP 2017121153 A JP2017121153 A JP 2017121153A JP 2016050076 A JP2016050076 A JP 2016050076A JP 2016050076 A JP2016050076 A JP 2016050076A JP 2017121153 A JP2017121153 A JP 2017121153A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
core
pole
magnetic
magnet
magnetic pole
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.)
Granted
Application number
JP2016050076A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6672914B2 (en
Inventor
洋次 山田
Hirotsugu Yamada
洋次 山田
晃司 三上
Koji Mikami
晃司 三上
晃尚 服部
Akihisa Hattori
晃尚 服部
横山 誠也
Seiya Yokoyama
誠也 横山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asmo Co Ltd
Original Assignee
Asmo Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asmo Co Ltd filed Critical Asmo Co Ltd
Priority to US15/745,213 priority Critical patent/US11114909B2/en
Priority to CN201680041683.2A priority patent/CN107852051B/en
Priority to DE112016003271.4T priority patent/DE112016003271T5/en
Priority to PCT/JP2016/071097 priority patent/WO2017014207A1/en
Publication of JP2017121153A publication Critical patent/JP2017121153A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6672914B2 publication Critical patent/JP6672914B2/en
Priority to US17/392,052 priority patent/US11552514B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor capable of achieving high-speed rotation while suppressing the reduction in torque.SOLUTION: A rotor 21 includes: magnet magnetic poles Mn, Ms comprising permanent magnets 22; and a non-magnet magnetic pole section 25 of a rotor core 23 which opposes U-phase windings U2, U4 at a rotational position of the rotor 21 where the magnet magnetic pole Mn (or the magnet magnetic pole Ms) opposes, for example, U-phase windings U1, U3. The non-magnet magnetic pole section 25 of the rotor core 23 includes: core magnetic poles Cn, Cs that function as an opposing magnetic pole to the magnet magnetic poles Mn, Ms by the magnetic fluxes of the magnet magnetic poles Mn, Ms; and a core section 28 between slits (magnetic flux permitting section) which permits the generation of an interlinkage magnetic flux (weak field magnetic flux) arising as a result of a weak field current in an opposing windings 13.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、モータに関するものである。   The present invention relates to a motor.

従来、ブラシレスモータ等の永久磁石モータは、例えば特許文献1に示されるように、ステータコアに巻線が巻装されてなるステータと、該ステータと対向する永久磁石を磁極としたロータとを備え、ステータの巻線に駆動電流が供給されることで生じる回転磁界を受けてロータが回転するようになっている。   Conventionally, a permanent magnet motor such as a brushless motor includes, for example, a stator in which a winding is wound around a stator core and a rotor having a permanent magnet facing the stator as a magnetic pole, as shown in Patent Document 1, for example. The rotor rotates by receiving a rotating magnetic field generated by supplying a drive current to the winding of the stator.

特開2014−135852号公報JP 2014-135852 A

上記のような永久磁石モータでは、ロータが高回転駆動になるほど、ロータの永久磁石による鎖交磁束の増加によりステータの巻線に発生する誘起電圧が大きくなり、この誘起電圧がモータ出力を低下させ、モータの高回転化の妨げとなっている。そこで、ロータの永久磁石のサイズを小さくするなどしてロータ磁極の磁力を小さくすることで、ロータの高回転時における前記誘起電圧を抑えることが可能であるが、それでは、得られるトルクも減少してしまうため、この点においてなお改善の余地があった。   In the permanent magnet motor as described above, the higher the rotor is driven, the greater the induced voltage generated in the stator winding due to the increase of the linkage flux by the permanent magnet of the rotor, and this induced voltage decreases the motor output. This hinders high motor rotation. Therefore, by reducing the magnetic force of the rotor magnetic poles, for example, by reducing the size of the permanent magnets of the rotor, it is possible to suppress the induced voltage when the rotor rotates at a high speed. Therefore, there is still room for improvement in this respect.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、トルクの低下を抑えつつ高回転化を図ることができるモータを提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a motor capable of achieving high rotation speed while suppressing a decrease in torque.

上記課題を解決するモータは、ステータの巻線に駆動電流が供給されることで生じる回転磁界を受けてロータが回転するモータであって、前記巻線は、前記駆動電流によって互いに同一のタイミングで励磁され、かつ、直列接続された第1の巻線と第2の巻線とを備え、前記ロータは、永久磁石を有する磁石磁極と、ロータコアの一部からなり、前記磁石磁極が前記第1の巻線と対向するロータの回転位置で前記第2の巻線と対向するコア磁極と、前記ロータコアの一部からなり、前記磁石磁極が前記第1の巻線と対向するロータの回転位置で前記第2の巻線と対向し、該第2の巻線での弱め界磁電流による鎖交磁束の発生を許容する磁束許容部とを備えている。   A motor that solves the above problem is a motor in which a rotor rotates in response to a rotating magnetic field generated by supplying a drive current to a winding of a stator, and the windings are rotated at the same timing by the drive current. The rotor includes a first winding and a second winding that are excited and connected in series, and the rotor includes a magnetic pole having a permanent magnet and a part of a rotor core, and the magnetic pole is the first winding. A core magnetic pole that opposes the second winding at a rotational position of the rotor that faces the first winding, and a part of the rotor core, wherein the magnet magnetic pole is at a rotational position of the rotor that faces the first winding. There is provided a magnetic flux allowing portion facing the second winding and allowing the generation of the linkage magnetic flux by the field weakening current in the second winding.

この構成によれば、ロータの磁石磁極が第1の巻線と対向する回転位置において、ロータコアにおける磁石磁極以外の非磁石磁極部(コア磁極及び磁束許容部の少なくとも一方)が第2の巻線と対向するように構成される。これにより、第1及び第2の巻線で生じる誘起電圧を合成した合成誘起電圧を小さく抑えることができ、その結果、モータの高回転化を図ることができる。   According to this configuration, at the rotational position where the magnet magnetic pole of the rotor faces the first winding, the non-magnet magnetic pole portion (at least one of the core magnetic pole and the magnetic flux allowing portion) other than the magnet magnetic pole in the rotor core is the second winding. It is comprised so that it may oppose. As a result, the combined induced voltage obtained by combining the induced voltages generated in the first and second windings can be kept small, and as a result, the motor can be rotated at a high speed.

ここで、ロータコアの前記非磁石磁極部を全てコア磁極とした構成を考えると、トルクは稼げるものの、コア磁極の磁力が弱め界磁電流による鎖交磁束(弱め界磁磁束)の発生を妨げてしまい、高回転化を図るのに不利となる。そこで、本構成では、ロータコアの前記非磁石磁極部の全てをコア磁極とするのではなく、該非磁石磁極部に、弱め界磁磁束の発生を許容する磁束許容部とコア磁極の両方を備えることで、トルクの低下を極力抑えつつ高回転化を図ることができる。   Here, considering a configuration in which all the non-magnetic magnetic pole portions of the rotor core are core magnetic poles, although the torque can be gained, the magnetic force of the core magnetic poles weakens the generation of the interlinkage magnetic flux (weak field magnetic flux) due to the field current weakening. Therefore, it is disadvantageous for high rotation. Therefore, in this configuration, not all the non-magnet magnetic pole portions of the rotor core are used as core magnetic poles, but the non-magnet magnetic pole portions are provided with both a magnetic flux allowing portion and a core magnetic pole that allow generation of field-weakening magnetic flux. Thus, it is possible to increase the rotation speed while suppressing the decrease in torque as much as possible.

なお、同一のタイミングで励磁される第1及び第2の巻線が直列接続された巻線態様では、第1及び第2の巻線でそれぞれ生じる誘起電圧の和が合成誘起電圧となることから、該合成誘起電圧が大きくなる傾向がある。このため、第1及び第2の巻線が直列接続された構成において上記のロータ構成とすることで、合成誘起電圧の抑制効果をより顕著に得ることができ、モータの高回転化を図るのにより好適となる。   In the winding mode in which the first and second windings excited at the same timing are connected in series, the sum of the induced voltages generated in the first and second windings becomes the combined induced voltage. The synthetic induced voltage tends to increase. For this reason, by using the above-described rotor configuration in the configuration in which the first and second windings are connected in series, the effect of suppressing the combined induction voltage can be obtained more significantly, and the motor can be rotated at a higher speed. It becomes more suitable.

上記モータにおいて、前記磁石磁極及び前記コア磁極はそれぞれ、前記ロータのN極及びS極の両方に備えられ、前記磁束許容部は、前記ロータの周方向においてN極の前記コア磁極とS極の前記コア磁極との間に設けられ、N極及びS極の前記コア磁極はそれぞれ、前記周方向の前記磁束許容部とは反対側で異極の前記磁石磁極と隣り合うことが好ましい。   In the motor, the magnet magnetic pole and the core magnetic pole are respectively provided in both the N pole and the S pole of the rotor, and the magnetic flux allowing portion is configured such that the core magnetic pole and the S pole of the N pole in the circumferential direction of the rotor. Preferably, each of the N and S core magnetic poles provided between the core magnetic poles is adjacent to the magnet poles having different polarities on the opposite side to the magnetic flux allowing portion in the circumferential direction.

この構成によれば、周方向において磁束許容部と磁石磁極との間にコア磁極が介在されるため、磁束許容部が磁石磁極の磁束の影響をより受けにくい構成とすることができる。これにより、磁束許容部が弱め界磁磁束の発生を許容するのにより好適な構成となる。   According to this configuration, since the core magnetic pole is interposed between the magnetic flux allowing portion and the magnet magnetic pole in the circumferential direction, the magnetic flux allowing portion can be made less susceptible to the magnetic flux of the magnet magnetic pole. As a result, the magnetic flux allowing portion allows the generation of the field weakening magnetic flux to be more suitable.

上記モータにおいて、前記磁石磁極における前記ステータとの対向面の開角度が、前記コア磁極における前記ステータとの対向面の開角度よりも大きく設定されていることが好ましい。   In the motor, it is preferable that an opening angle of a surface of the magnet magnetic pole facing the stator is set larger than an opening angle of the core magnetic pole facing the stator.

この構成によれば、磁石磁極の開角度がコア磁極の開角度よりも大きく設定されるため、磁石磁極の磁力、及び該磁石磁極の磁束によって疑似的な磁極として機能するコア磁極の磁力を確保でき、トルクの低下をより好適に抑えることができる。   According to this configuration, since the opening angle of the magnet magnetic pole is set larger than the opening angle of the core magnetic pole, the magnetic force of the magnet magnetic pole and the magnetic force of the core magnetic pole functioning as a pseudo magnetic pole are secured by the magnetic flux of the magnet magnetic pole. And a decrease in torque can be suppressed more suitably.

上記モータにおいて、前記磁束許容部における前記ステータとの対向面の開角度が、前記コア磁極における前記ステータとの対向面の開角度よりも大きく設定されていることが好ましい。   In the motor, it is preferable that an opening angle of a surface facing the stator in the magnetic flux allowing portion is set larger than an opening angle of a surface facing the stator in the core magnetic pole.

この構成によれば、弱め界磁磁束の発生を許容する磁束許容部の開角度がコア磁極の開角度よりも大きく設定されるため、高回転化により適した構成とすることができる。
上記モータにおいて、前記ロータコアは、互いに隣り合う前記磁束許容部と前記コア磁極との間に磁気抵抗部を備えていることが好ましい。
According to this configuration, the opening angle of the magnetic flux allowing portion that allows generation of the field weakening magnetic flux is set to be larger than the opening angle of the core magnetic pole, so that a configuration suitable for higher rotation can be achieved.
In the motor, it is preferable that the rotor core includes a magnetoresistive portion between the magnetic flux allowing portion and the core magnetic pole adjacent to each other.

この構成によれば、ロータコアは、互いに隣り合う磁束許容部とコア磁極との間に磁気抵抗部を備えるため、コア磁極を通る磁石磁極の磁束が磁束許容部に流れることを抑制できる。   According to this configuration, the rotor core includes the magnetoresistive portion between the adjacent magnetic flux allowing portion and the core magnetic pole, so that the magnetic flux of the magnet magnetic pole passing through the core magnetic pole can be prevented from flowing to the magnetic flux allowing portion.

上記モータにおいて、前記磁気抵抗部は、前記ロータコアに設けられたスリット部であることが好ましい。
この構成によれば、磁気抵抗部がスリット部であるため、磁気抵抗部をロータコアに容易に構成することができる。
In the motor, it is preferable that the magnetoresistive portion is a slit portion provided in the rotor core.
According to this configuration, since the magnetoresistive portion is the slit portion, the magnetoresistive portion can be easily configured in the rotor core.

上記モータにおいて、前記スリット部内に補助磁石が設けられていることが好ましい。
この構成によれば、スリット部内の補助磁石によってコア磁極の磁束量を増加させることができ、トルクの低下をより好適に抑えることができる。
In the motor, it is preferable that an auxiliary magnet is provided in the slit portion.
According to this configuration, the amount of magnetic flux of the core magnetic pole can be increased by the auxiliary magnet in the slit portion, and a reduction in torque can be more suitably suppressed.

上記モータにおいて、前記ロータコアにおける前記磁束許容部よりも径方向内側の部位に、前記コア磁極に磁束を流す補助磁石が埋設されていることが好ましい。
この構成によれば、磁束許容部よりも径方向内側に配置された補助磁石によって、コア磁極の磁束量を増加させることができ、トルクの低下をより好適に抑えることができる。
In the motor, it is preferable that an auxiliary magnet for flowing a magnetic flux through the core magnetic pole is embedded in a portion radially inward of the magnetic flux allowing portion in the rotor core.
According to this configuration, the amount of magnetic flux of the core magnetic pole can be increased by the auxiliary magnet disposed radially inward of the magnetic flux allowing portion, and a decrease in torque can be more suitably suppressed.

上記モータにおいて、前記ロータコアは、前記磁石磁極及び前記コア磁極を有するコア本体と、該コア本体に連結された別体部品であって前記磁束許容部の少なくとも一部を構成する別体コア部材とを備えていることが好ましい。   In the motor, the rotor core includes the core body having the magnet magnetic pole and the core magnetic pole, and a separate core member that is connected to the core body and forms at least a part of the magnetic flux allowing portion. It is preferable to provide.

この構成によれば、磁石磁極及びコア磁極を有するコア本体と、磁束許容部の少なくとも一部を構成する別体コア部材とが互いに別体で構成されるため、別体コア部材における弱め界磁磁束の磁路とコア本体における磁石磁極の磁束の磁路との干渉を抑制できる。これにより、別体コア部材(磁束許容部)に弱め界磁磁束が通り易くなることで、モータのより一層の高回転化に寄与できる。   According to this configuration, since the core main body having the magnetic pole and the core magnetic pole and the separate core member constituting at least a part of the magnetic flux allowing portion are configured separately from each other, the field weakening in the separate core member Interference between the magnetic path of the magnetic flux and the magnetic path of the magnetic pole of the magnet magnetic pole in the core body can be suppressed. Thereby, the field-weakening magnetic flux can easily pass through the separate core member (magnetic flux allowing portion), thereby contributing to further increase in the rotation speed of the motor.

上記モータにおいて、前記別体コア部材は、前記コア本体よりも透磁率が高い材料で構成されていることが好ましい。
この構成によれば、別体コア部材(磁束許容部)に弱め界磁磁束をより一層通り易くすることができ、その結果、モータのより一層の高回転化に寄与できる。また、ロータコアの構成部品において、少なくとも別体コア部材を透磁率の高い材料で構成し、コア本体を安価な材料で構成することで、製造コストの増加を抑えつつ高回転化を図ることができる。
In the motor, the separate core member is preferably made of a material having a higher magnetic permeability than the core body.
According to this configuration, the field-weakening magnetic flux can be more easily passed through the separate core member (magnetic flux allowing portion), and as a result, the motor can be further increased in rotation. Further, in the constituent parts of the rotor core, at least the separate core member is made of a material with high magnetic permeability, and the core body is made of an inexpensive material, so that the rotation speed can be increased while suppressing an increase in manufacturing cost. .

上記モータにおいて、前記コア本体が有する前記磁石磁極及び前記コア磁極はそれぞれ、前記ロータのN極及びS極の両方に備えられ、前記磁束許容部を構成する前記別体コア部材は、前記ロータの周方向においてN極の前記コア磁極とS極の前記コア磁極との間に設けられ、N極及びS極の前記コア磁極はそれぞれ、前記周方向の前記別体コア部材とは反対側で異極の前記磁石磁極と隣り合うように構成され、前記周方向における前記別体コア部材とN極及びS極の前記コア磁極との間にはそれぞれ空隙が設けられていることが好ましい。   In the motor, the magnet magnetic pole and the core magnetic pole included in the core main body are provided in both the N pole and the S pole of the rotor, respectively, and the separate core member that constitutes the magnetic flux allowing portion is the rotor of the rotor. Provided between the core pole of N pole and the core pole of S pole in the circumferential direction, and the core poles of N pole and S pole are different on the opposite side from the separate core member in the circumferential direction. It is preferably configured to be adjacent to the magnetic pole of the pole, and a gap is provided between the separate core member in the circumferential direction and the core magnetic pole of the N pole and the S pole.

この構成によれば、磁束許容部を構成する別体コア部材と磁石磁極との周方向間にコア磁極が介在されるため、別体コア部材が磁石磁極の磁束の影響をより受けにくい構成とすることができる。つまり、別体コア部材を通る弱め界磁磁束に対する磁石磁極の磁束の干渉をより抑制できる。また、周方向における別体コア部材とN極及びS極のコア磁極との間にそれぞれ空隙が設けられるため、別体コア部材を通る弱め界磁磁束に対する磁石磁極の磁束の干渉をより一層抑制できる。   According to this configuration, the core magnetic pole is interposed between the circumferential direction of the separate magnetic core member and the magnetic magnetic pole constituting the magnetic flux allowing portion, and therefore the separate core member is less susceptible to the magnetic flux of the magnetic magnetic pole. can do. That is, the interference of the magnetic flux of the magnet magnetic pole with the field weakening magnetic flux passing through the separate core member can be further suppressed. In addition, since gaps are provided between the separate core member in the circumferential direction and the N pole and S pole core magnetic poles, interference of the magnetic flux of the magnetic pole with the field weakening magnetic flux passing through the separate core member is further suppressed. it can.

上記モータにおいて、前記コア本体及び前記別体コア部材は、該コア本体及び別体コア部材よりも磁気抵抗の大きい材料で構成された連結部材を介して互いに連結されていることが好ましい。   In the motor, it is preferable that the core body and the separate core member are connected to each other via a connection member made of a material having a larger magnetic resistance than the core body and the separate core member.

この構成によれば、コア本体と別体コア部材とを連結する連結部材が、該コア本体及び別体コア部材よりも磁気抵抗の大きい材料で構成される。このため、コア本体の磁石磁極の磁束が連結部材を通じて別体コア部材側に流れることを抑制でき、その結果、別体コア部材を通る弱め界磁磁束に対する磁石磁極の磁束の干渉をより一層抑制できる。   According to this configuration, the connecting member that connects the core body and the separate core member is made of a material having a larger magnetic resistance than the core body and the separate core member. For this reason, the magnetic flux of the magnetic pole of the core body can be prevented from flowing to the separate core member side through the connecting member, and as a result, the interference of the magnetic flux of the magnetic pole with the field weakening magnetic flux passing through the separate core member is further suppressed. it can.

本発明のモータによれば、トルクの低下を抑えつつ高回転化を図ることができる。   According to the motor of the present invention, high rotation can be achieved while suppressing a decrease in torque.

(a)は、実施形態のモータの平面図であり、(b)は、同形態のロータの平面図である。(A) is a top view of the motor of embodiment, (b) is a top view of the rotor of the same form. (a)(b)同形態のモータにおける弱め界磁制御時の磁気作用を説明するための説明図である。(A) (b) It is explanatory drawing for demonstrating the magnetic effect | action at the time of the field weakening control in the motor of the same form. 別例のロータの平面図である。It is a top view of the rotor of another example. 別例のロータの平面図である。It is a top view of the rotor of another example. 別例のロータの平面図である。It is a top view of the rotor of another example. 別例のロータの平面図である。It is a top view of the rotor of another example. 別例のロータの平面図である。It is a top view of the rotor of another example. 別例のロータの平面図である。It is a top view of the rotor of another example. 別例のロータの平面図である。It is a top view of the rotor of another example. 別例のロータの平面図である。It is a top view of the rotor of another example.

以下、モータの一実施形態について説明する。
図1(a)に示すように、本実施形態のモータ10は、ブラシレスモータとして構成され、円環状のステータ11の内側にロータ21が配置されて構成されている。
Hereinafter, an embodiment of the motor will be described.
As shown in FIG. 1A, the motor 10 of the present embodiment is configured as a brushless motor, and is configured by arranging a rotor 21 inside an annular stator 11.

[ステータの構成]
ステータ11は、ステータコア12と、該ステータコア12に巻装された巻線13とを備えている。ステータコア12は、磁性金属にて略円環状に形成され、その周方向の等角度間隔においてそれぞれ径方向内側に延びる12個のティース12aを有している。
[Structure of stator]
The stator 11 includes a stator core 12 and a winding 13 wound around the stator core 12. The stator core 12 is formed of a magnetic metal in a substantially annular shape, and has twelve teeth 12a extending radially inward at equal angular intervals in the circumferential direction.

巻線13は、ティース12aと同数の12個備えられ、各ティース12aにそれぞれ集中巻きにて同一方向に巻装されている。つまり、巻線13は、周方向等間隔(30°間隔)に12個設けられている。この巻線13は、供給される3相の駆動電流(U相、V相、W相)に応じて3相に分類され、図1(a)において反時計回り方向に順に、U1、V1、W1、U2、V2、W2、U3、V3、W3、U4、V4、W4とする。   Twelve windings 13 are provided in the same number as the teeth 12a, and are wound around the teeth 12a in the same direction by concentrated winding. That is, twelve windings 13 are provided at equal intervals in the circumferential direction (30 ° intervals). The windings 13 are classified into three phases according to the three-phase driving currents (U phase, V phase, W phase) supplied, and U1, V1, Let W1, U2, V2, W2, U3, V3, W3, U4, V4, and W4.

各相で見ると、U相巻線U1〜U4は周方向等間隔(90°間隔)に配置されている。同様に、V相巻線V1〜V4は、周方向等間隔(90°間隔)に配置されている。また、同様に、W相巻線W1〜W4は、周方向等間隔(90°間隔)に配置されている。   When viewed in each phase, the U-phase windings U1 to U4 are arranged at equal intervals in the circumferential direction (90 ° intervals). Similarly, the V-phase windings V1 to V4 are arranged at equal intervals in the circumferential direction (90 ° intervals). Similarly, the W-phase windings W1 to W4 are arranged at equal intervals in the circumferential direction (90 ° intervals).

また、巻線13は各相毎に直列に接続されている。つまり、U相巻線U1〜U4、V相巻線V1〜V4、及びW相巻線W1〜W4はそれぞれ直列回路を構成している。なお、U相巻線U1〜U4の直列回路、V相巻線V1〜V4の直列回路、及びW相巻線W1〜W4の直列回路は、スター結線若しくはデルタ結線されている。   Further, the winding 13 is connected in series for each phase. That is, the U-phase windings U1 to U4, the V-phase windings V1 to V4, and the W-phase windings W1 to W4 each constitute a series circuit. The series circuit of the U-phase windings U1 to U4, the series circuit of the V-phase windings V1 to V4, and the series circuit of the W-phase windings W1 to W4 are star-connected or delta-connected.

[ロータの構成]
図1(b)に示すように、ロータ21は、磁極を形成する永久磁石22がロータコア23に埋設された埋込磁石型構造(IPM構造)をなす。なお、ロータコア23は、円形板状の磁性金属からなる複数のコアシートが軸方向に積層されることにより円筒状に構成され、該ロータコア23の中心部には、回転軸24が挿入固定される固定孔23aが形成されている。
[Configuration of rotor]
As shown in FIG. 1B, the rotor 21 has an embedded magnet type structure (IPM structure) in which a permanent magnet 22 that forms a magnetic pole is embedded in a rotor core 23. The rotor core 23 is formed in a cylindrical shape by laminating a plurality of core sheets made of a circular plate-shaped magnetic metal in the axial direction, and a rotating shaft 24 is inserted and fixed at the center of the rotor core 23. A fixing hole 23a is formed.

ロータ21は、ロータコア23の外周面23bにおいてN極・S極が交互に設定された8極ロータとして構成されている。具体的には、ロータ21は、N極の磁石磁極Mn、S極の磁石磁極Ms、N極のコア磁極Cn、及びS極のコア磁極Csをそれぞれ一対備えている。各磁石磁極Mn,Msは、永久磁石22を用いた磁極であり、各コア磁極Cn,Csは、ロータコア23の一部を用いた磁極である。   The rotor 21 is configured as an 8-pole rotor in which N poles and S poles are alternately set on the outer peripheral surface 23 b of the rotor core 23. Specifically, the rotor 21 includes a pair of N-pole magnet magnetic pole Mn, S-pole magnet magnetic pole Ms, N-pole core magnetic pole Cn, and S-pole core magnetic pole Cs. Each of the magnetic poles Mn and Ms is a magnetic pole using the permanent magnet 22, and each of the core magnetic poles Cn and Cs is a magnetic pole using a part of the rotor core 23.

N極及びS極の各磁石磁極Mn,Msは、ロータコア23に埋設された一対の永久磁石22をそれぞれ備えている。各磁石磁極Mn,Msにおいて、一対の永久磁石22は、軸方向視で外周側に拡がる略V字状に配置されるとともに、周方向における磁極中心線(図1(b)中の直線L1を参照)に対して線対称に設けられている。なお、各永久磁石22は直方体をなす。また、各磁石磁極Mn,Msにおける一対の永久磁石22は、ロータ21を周方向において極数(磁石磁極Mn,Ms及びコア磁極Cn,Csの総数であり、本実施形態では8)で等分したときの角度範囲(本実施形態では45°の範囲)に収まるように配置されている。なお、各永久磁石22は、例えば異方性の焼結磁石であり、例えばネオジム磁石、サマリウムコバルト(SmCo)磁石、SmFeN系磁石、フェライト磁石、アルニコ磁石等で構成される。   Each of the magnetic poles Mn and Ms of the N pole and the S pole includes a pair of permanent magnets 22 embedded in the rotor core 23, respectively. In each of the magnetic poles Mn and Ms, the pair of permanent magnets 22 is arranged in a substantially V shape that expands to the outer peripheral side when viewed in the axial direction, and a magnetic pole center line in the circumferential direction (straight line L1 in FIG. 1B). For reference). Each permanent magnet 22 has a rectangular parallelepiped shape. The pair of permanent magnets 22 in each of the magnetic poles Mn and Ms is equally divided by the number of poles in the circumferential direction of the rotor 21 (the total number of the magnetic poles Mn and Ms and the core magnetic poles Cn and Cs, 8 in this embodiment). It is arranged so that it falls within the angle range (45 ° range in this embodiment). Each permanent magnet 22 is, for example, an anisotropic sintered magnet, and is composed of, for example, a neodymium magnet, a samarium cobalt (SmCo) magnet, an SmFeN-based magnet, a ferrite magnet, an alnico magnet, or the like.

図1(b)には、N極の磁石磁極Mn及びS極の磁石磁極Msの各永久磁石22の磁化方向を実線の矢印で示しており、矢印先端側がN極、矢印基端側がS極を表している。この矢印にて示されるように、N極の磁石磁極Mnにおける各永久磁石22は、該磁石磁極Mnの外周側をN極にするべく、互いに向かい合う面(前記磁極中心線側の面)にN極が現れるように磁化されている。また、S極の磁石磁極Msにおける各永久磁石22は、該磁石磁極Msの外周側をS極にするべく、互いに向かい合う面(前記磁極中心線側の面)にS極が現れるように磁化されている。   In FIG. 1B, the magnetization directions of the permanent magnets 22 of the N-pole magnet magnetic pole Mn and the S-pole magnet magnetic pole Ms are indicated by solid arrows, and the tip end side of the arrow is the N pole and the base end side of the arrow is the S pole. Represents. As indicated by the arrows, the permanent magnets 22 in the N-pole magnet magnetic pole Mn have N faces on the surfaces facing each other (the face on the magnetic pole center line side) so that the outer peripheral side of the magnet magnetic pole Mn becomes the N-pole. Magnetized so that poles appear. In addition, each permanent magnet 22 in the magnetic pole Ms of S pole is magnetized so that the S pole appears on the surfaces facing each other (surface on the side of the magnetic pole center line) so that the outer peripheral side of the magnet magnetic pole Ms becomes the S pole. ing.

N極の磁石磁極MnとS極の磁石磁極Msとは、互いの周方向の中心位置(磁極中心)の間隔が45°となるように隣接配置されており、その隣接配置されたN極の磁石磁極MnとS極の磁石磁極Msの対を磁石磁極対Pとする。そして、本実施形態のロータ21では、2つの磁石磁極対Pが周方向の180°対向位置に設けられている。より詳しくは、一方の磁石磁極対PのN極の磁石磁極Mnと、他方の磁石磁極対PのN極の磁石磁極Mnとは互いに180°対向位置に配置され、同様に、一方の磁石磁極対PのS極の磁石磁極Msと、他方の磁石磁極対PのS極の磁石磁極Msとは互いに180°対向位置に配置されている。つまり、各磁石磁極Mn,Ms(各永久磁石22)は、ロータ21の軸線L(回転軸24の軸線)を中心として点対称となるように設けられている。   The N-pole magnet magnetic pole Mn and the S-pole magnet magnetic pole Ms are arranged adjacent to each other so that the distance between the circumferential center positions (magnetic pole centers) is 45 °. A pair of the magnetic pole Mn and the magnetic pole Ms of the S pole is referred to as a magnetic pole pair P. And in the rotor 21 of this embodiment, two magnet magnetic pole pairs P are provided in the 180 degree opposing position of the circumferential direction. More specifically, the N-pole magnetic pole Mn of one magnet pole pair P and the N-pole magnet pole Mn of the other magnet pole pair P are disposed at positions opposite to each other by 180 °. The S-pole magnet magnetic pole Ms of the pair P and the S-pole magnet magnetic pole Ms of the other magnet magnetic pole pair P are arranged at 180 ° opposite positions. That is, the magnetic poles Mn and Ms (permanent magnets 22) are provided so as to be point-symmetric about the axis L of the rotor 21 (the axis of the rotating shaft 24).

また、各磁石磁極Mn,Msの軸線Lを中心とする開角度θm(占有角度)は、ロータ21を周方向において極数で等分した角度(本実施形態では45°)に設定されている。つまり、周方向に隣接する磁石磁極Mn,Msからなる各磁石磁極対Pの開角度は、略90°となっている。   Further, the opening angle θm (occupied angle) around the axis L of the magnet magnetic poles Mn and Ms is set to an angle (45 ° in this embodiment) obtained by equally dividing the rotor 21 by the number of poles in the circumferential direction. . That is, the opening angle of each magnetic pole pair P composed of the magnetic poles Mn and Ms adjacent in the circumferential direction is approximately 90 °.

ここで、ロータコア23の周方向において、一対の磁石磁極対Pの占有角度は略180°であり、残りの範囲は磁石が配置されない部分(非磁石磁極部25)となっている。つまり、ロータコア23には、一対の磁石磁極対Pと一対の非磁石磁極部25とが周方向において略90°毎に交互に構成されている。   Here, in the circumferential direction of the rotor core 23, the occupation angle of the pair of magnet magnetic pole pairs P is approximately 180 °, and the remaining range is a portion where the magnet is not disposed (non-magnet magnetic pole portion 25). That is, in the rotor core 23, a pair of magnet magnetic pole pairs P and a pair of non-magnet magnetic pole portions 25 are alternately configured approximately every 90 ° in the circumferential direction.

各非磁石磁極部25には、磁気抵抗部としての一対のスリット部26a,26bが設けられている。本実施形態では、各スリット部26a,26bは、ロータコア23の固定孔23aの近傍位置から径方向に沿ってロータコア23の外周面23bの近傍位置まで延びている。また、各スリット部26a,26bは、ロータコア23を軸方向に貫通する孔である。   Each non-magnet magnetic pole portion 25 is provided with a pair of slit portions 26a and 26b as magnetic resistance portions. In this embodiment, each slit part 26a, 26b is extended from the position near the fixing hole 23a of the rotor core 23 to the position near the outer peripheral surface 23b of the rotor core 23 along the radial direction. Moreover, each slit part 26a, 26b is a hole which penetrates the rotor core 23 to an axial direction.

各非磁石磁極部25において、一対のスリット部26a,26bは、非磁石磁極部25の周方向中心線L2に対して線対称となるように形成されている。なお、周方向中心線L2に対してN極の磁石磁極Mn側のものをスリット部26aとし、S極の磁石磁極Ms側のものをスリット部26bとしている。本実施形態では、ロータ21の周方向において、前記周方向中心線L2とスリット部26a,26bとのなす角度がおよそ25°に設定されている。つまり、各非磁石磁極部25において、一対のスリット部26a,26bがなす周方向の角度はおよそ50°に設定されている。このように、非磁石磁極部25の一対のスリット部26a,26bがなす角度は、非磁石磁極部25の開角度(本実施形態では略90°)の半分以上に設定されることが好ましい。なお、非磁石磁極部25の周方向中心線L2と、磁石磁極対Pの周方向中心線L3(隣接する磁石磁極Mn,Msの境界線)とのなす角度は90°となっている。   In each non-magnet magnetic pole portion 25, the pair of slit portions 26 a and 26 b are formed so as to be line symmetric with respect to the circumferential center line L <b> 2 of the non-magnet magnetic pole portion 25. The N pole magnetic pole Mn side with respect to the circumferential center line L2 is the slit portion 26a, and the S pole magnet magnetic pole Ms side is the slit portion 26b. In the present embodiment, in the circumferential direction of the rotor 21, the angle formed by the circumferential center line L2 and the slit portions 26a, 26b is set to approximately 25 °. That is, in each non-magnet magnetic pole portion 25, the angle in the circumferential direction formed by the pair of slit portions 26a and 26b is set to about 50 °. Thus, it is preferable that the angle formed by the pair of slit portions 26a and 26b of the non-magnet magnetic pole portion 25 is set to a half or more of the open angle of the non-magnet magnetic pole portion 25 (approximately 90 ° in the present embodiment). The angle formed by the circumferential center line L2 of the non-magnet magnetic pole portion 25 and the circumferential center line L3 of the magnet magnetic pole pair P (boundary line between the adjacent magnet magnetic poles Mn and Ms) is 90 °.

また、ロータコア23には、各磁石磁極Mn,Msにおける一対の永久磁石22よりも内周側位置に磁気抵抗孔27が形成されている。各磁気抵抗孔27は、軸方向視において径方向に長い長方形の孔であり、各磁石磁極Mn,Msの周方向中心位置に設けられている。つまり、本実施形態では、周方向に隣接する磁石磁極Mn,Msの各磁気抵抗孔27の中心間が45°に設定されている。また、各磁気抵抗孔27は、ロータコア23を軸方向に貫通している。   Further, the rotor core 23 is formed with a magnetoresistive hole 27 at a position on the inner peripheral side with respect to the pair of permanent magnets 22 in each of the magnetic poles Mn and Ms. Each magnetoresistive hole 27 is a rectangular hole that is long in the radial direction when viewed in the axial direction, and is provided at the center position in the circumferential direction of each magnet magnetic pole Mn, Ms. That is, in the present embodiment, the distance between the centers of the magnetoresistive holes 27 of the magnet magnetic poles Mn and Ms adjacent in the circumferential direction is set to 45 °. Each magnetoresistive hole 27 penetrates the rotor core 23 in the axial direction.

また、各永久磁石22の内周側及び外周側にはそれぞれ空隙K1,K2が設けられている。各空隙K1,K2は、ロータコア23に形成された、各永久磁石22をそれぞれ収容する各磁石収容孔23cの一部であり、各永久磁石22の内周側側面が各空隙K1に面し、各永久磁石22の内周側側面が各空隙K2に面するように構成されている。つまり、永久磁石22と磁石収容孔23cの径方向内側端部との間に空隙K1が設けられ、永久磁石22と磁石収容孔23cの径方向外側端部との間に空隙K2が設けられている。   Further, gaps K1 and K2 are provided on the inner peripheral side and the outer peripheral side of each permanent magnet 22, respectively. Each gap K1, K2 is a part of each magnet accommodation hole 23c formed in the rotor core 23 for accommodating each permanent magnet 22, and the inner circumferential side surface of each permanent magnet 22 faces each gap K1, The inner circumferential side surface of each permanent magnet 22 is configured to face each gap K2. That is, a gap K1 is provided between the permanent magnet 22 and the radially inner end of the magnet accommodation hole 23c, and a gap K2 is provided between the permanent magnet 22 and the radially outer end of the magnet accommodation hole 23c. Yes.

上記の各磁気抵抗孔27によって、各磁石磁極対Pにおける磁石磁極Mn,Ms間での磁束の短絡が抑制され、また、各空隙K1,K2によって各永久磁石22のそれぞれにおける磁束の短絡が抑制される。これらによって、各磁石磁極Mn,Msの永久磁石22の磁束(磁石磁束)が、該磁石磁極Mn,Msの外周側、及び周方向の非磁石磁極部25側に効率的に誘導されるようになっている。   Each magnetic resistance hole 27 suppresses a short circuit of the magnetic flux between the magnet magnetic poles Mn and Ms in each magnet magnetic pole pair P, and suppresses a short circuit of the magnetic flux in each of the permanent magnets 22 by each of the gaps K1 and K2. Is done. As a result, the magnetic flux (magnet magnetic flux) of the permanent magnet 22 of each magnet magnetic pole Mn, Ms is efficiently induced to the outer peripheral side of the magnet magnetic pole Mn, Ms and the non-magnetic magnetic pole part 25 side in the circumferential direction. It has become.

ここで、ロータコア23の各非磁石磁極部25は、一対のスリット部26a,26bによって3つの領域に区画され、そのうちのN極の磁石磁極Mnと周方向に隣り合う領域(スリット部26aの磁石磁極Mn側の領域)は、S極のコア磁極Csとして構成される。また、S極の磁石磁極Msと周方向に隣り合う領域(スリット部26bの磁石磁極Ms側の領域)は、N極のコア磁極Cnとして構成される。   Here, each non-magnet magnetic pole portion 25 of the rotor core 23 is divided into three regions by a pair of slit portions 26a and 26b, and the region adjacent to the N-pole magnet magnetic pole Mn in the circumferential direction (the magnet of the slit portion 26a). The region on the magnetic pole Mn side) is configured as an S-pole core magnetic pole Cs. A region adjacent to the S-pole magnet magnetic pole Ms in the circumferential direction (region on the magnet magnetic pole Ms side of the slit portion 26b) is configured as an N-pole core magnetic pole Cn.

詳述すると、N極の磁石磁極Mnから周方向の非磁石磁極部25側(磁石磁極Msと隣接しない側)に流れる磁石磁束は、スリット部26aの磁気抵抗によってロータコア23の外周面23b側に誘導される。これにより、非磁石磁極部25におけるN極の磁石磁極Mnと隣り合う領域が、該磁石磁極Mnの磁石磁束によってS極のコア磁極Cs(疑似磁極)として機能するようになっている。   More specifically, magnet magnetic flux flowing from the N-pole magnet magnetic pole Mn to the circumferential non-magnet magnetic pole part 25 side (side not adjacent to the magnet magnetic pole Ms) is moved to the outer peripheral surface 23b side of the rotor core 23 by the magnetic resistance of the slit part 26a. Be guided. As a result, the region adjacent to the N-pole magnet magnetic pole Mn in the non-magnet magnetic pole portion 25 functions as the S-pole core magnetic pole Cs (pseudo-magnetic pole) by the magnet magnetic flux of the magnet magnetic pole Mn.

また同様に、S極の磁石磁極Msから周方向の非磁石磁極部25側(磁石磁極Mnと隣接しない側)に流れる磁石磁束は、スリット部26bの磁気抵抗によってロータコア23の外周面23b側に誘導される。これにより、非磁石磁極部25におけるS極の磁石磁極Msと隣り合う領域が、該磁石磁極Msの磁石磁束によってN極のコア磁極Cn(疑似磁極)として機能するようになっている。   Similarly, the magnetic flux that flows from the S-pole magnet magnetic pole Ms to the circumferential non-magnet magnetic pole part 25 side (side not adjacent to the magnet magnetic pole Mn) is moved to the outer peripheral surface 23b side of the rotor core 23 by the magnetic resistance of the slit part 26b. Be guided. Thereby, the area | region adjacent to the magnetic pole Ms of the S pole in the non-magnetic magnetic pole part 25 functions as a core magnetic pole Cn (pseudo magnetic pole) of the N pole by the magnet magnetic flux of the magnet magnetic pole Ms.

そして、各非磁石磁極部25において、一対のスリット部26a,26b間(つまり、コア磁極Cn,Cs間)の領域(スリット間コア部28)は、該スリット部26a,26bの磁気抵抗によって各磁石磁極Mn,Msの磁石磁束の影響をほぼ受けないように構成されている。つまり、各非磁石磁極部25のスリット間コア部28には、磁石磁極Mn,Ms(永久磁石22)の磁石磁束による磁極が形成されないように構成されている。   In each non-magnet magnetic pole portion 25, the region between the pair of slit portions 26a and 26b (that is, between the core magnetic poles Cn and Cs) (inter-slit core portion 28) is caused by the magnetic resistance of the slit portions 26a and 26b. The magnetic poles Mn and Ms are configured to be hardly affected by the magnetic flux. That is, the inter-slit core portion 28 of each non-magnet magnetic pole portion 25 is configured such that no magnetic pole is formed by the magnet magnetic flux of the magnet magnetic poles Mn and Ms (permanent magnet 22).

上記のような構成のロータ21では、周方向の時計回りに順に、N極の磁石磁極Mn、S極のコア磁極Cs、スリット間コア部28、N極のコア磁極Cn、S極の磁石磁極Ms、N極の磁石磁極Mn、・・・を繰り返す構成となっている。   In the rotor 21 having the above-described configuration, the N-pole magnet magnetic pole Mn, the S-pole core magnetic pole Cs, the inter-slit core 28, the N-pole core magnetic pole Cn, and the S-pole magnet magnetic pole are sequentially arranged in the circumferential clockwise direction. Ms, N magnetic poles Mn,... Are repeated.

なお、各スリット間コア部28の軸線Lを中心とする開角度θa(占有角度)は、上記したスリット部26a,26bがなす周方向の角度とほぼ等しく、本実施形態では、およそ50°となっている。また、各コア磁極Cn,Csの軸線Lを中心とする開角度θc(占有角度)は、各非磁石磁極部25にスリット間コア部28を形成した関係から、各磁石磁極Mn,Msの開角度θm(本実施形態では45°)よりも小さく構成されている。   Note that the opening angle θa (occupied angle) around the axis L of each inter-slit core portion 28 is substantially equal to the circumferential angle formed by the slit portions 26a and 26b described above, and is approximately 50 ° in the present embodiment. It has become. Further, the opening angle θc (occupied angle) about the axis L of each core magnetic pole Cn, Cs is the opening angle of each magnet magnetic pole Mn, Ms from the relationship that the inter-slit core portion 28 is formed in each non-magnet magnetic pole portion 25. It is configured to be smaller than the angle θm (45 ° in the present embodiment).

次に、本実施形態の作用について説明する。
図示しない駆動回路からそれぞれ120°の位相差を持つ3相の駆動電流(交流)がU相巻線U1〜U4、V相巻線V1〜V4及びW相巻線W1〜W4にそれぞれ供給されると、各巻線U1〜W4が相毎に同一タイミングで励磁されてステータ11に回転磁界が発生する。そして、そのステータ11側の回転磁界とロータ21側の磁極(磁石磁極Mn,Ms及びコア磁極Cn,Cs)の磁束との相互作用によってロータ21が回転する。
Next, the operation of this embodiment will be described.
A three-phase drive current (AC) having a phase difference of 120 ° is supplied from a drive circuit (not shown) to the U-phase windings U1 to U4, the V-phase windings V1 to V4, and the W-phase windings W1 to W4, respectively. And each winding U1-W4 is excited at the same timing for every phase, and a rotating magnetic field generate | occur | produces in the stator 11. FIG. Then, the rotor 21 is rotated by the interaction between the rotating magnetic field on the stator 11 side and the magnetic flux of the magnetic poles (magnet magnetic poles Mn, Ms and core magnetic poles Cn, Cs) on the rotor 21 side.

ロータ21の高速回転時においては、巻線13に弱め界磁電流(d軸電流)を供給する弱め界磁制御が実行される。ここで、弱め界磁制御による磁気作用を図2(a)(b)に従って説明する。なお、図2(a)(b)では、説明の便宜上、ステータ11側の構成としてU相のみを図示し、その他の相については図示を省略している。   When the rotor 21 rotates at high speed, field weakening control for supplying a field weakening current (d-axis current) to the winding 13 is executed. Here, the magnetic action by the field weakening control will be described with reference to FIGS. 2A and 2B, for convenience of explanation, only the U phase is illustrated as a configuration on the side of the stator 11, and illustration of the other phases is omitted.

ロータ21の高速回転時(弱め界磁制御時)における、図2(a)に示すようなロータ21の回転位置、すなわち、N極の磁石磁極MnがU相巻線U1,U3と径方向に対向するとともに、スリット間コア部28がU相巻線U2,U4と径方向に対向するロータ21の回転位置を例にとって説明する。このとき、U相巻線U1,U3では、対向するN極の磁石磁極Mnが発する磁石磁束(径方向外側への磁束)が弱め界磁電流による鎖交磁束(径方向内側への鎖交磁束)を上回り、U相巻線U1,U3には径方向外側に向かって通過する鎖交磁束φxが発生する。   When the rotor 21 rotates at a high speed (field weakening control), the rotation position of the rotor 21 as shown in FIG. 2A, that is, the N-pole magnet magnetic pole Mn faces the U-phase windings U1 and U3 in the radial direction. In addition, a description will be given by taking as an example the rotational position of the rotor 21 in which the core portion 28 between the slits faces the U-phase windings U2 and U4 in the radial direction. At this time, in the U-phase windings U1 and U3, the magnetic flux (magnetic flux outward in the radial direction) generated by the opposing N-pole magnet magnetic pole Mn is the flux linkage caused by the field weakening current (linkage magnetic flux in the radial inner direction). ), And the interlinkage magnetic flux φx that passes outward in the radial direction is generated in the U-phase windings U1 and U3.

一方、U相巻線U2,U4では、対向するロータ21側の部位が磁極ではなく前記磁石磁束の影響をほぼ受けないスリット間コア部28である。このため、弱め界磁電流(d軸電流)の供給によって生じるd軸磁束は、ロータ21側の磁石磁束の影響をほぼ受けずに、スリット間コア部28(ロータコア23)内を通過する。これにより、U相巻線U2,U4には、弱め界磁電流に基づく径方向内側に向かって通過する鎖交磁束φyが、ロータ21側の磁極によって打ち消されることなく発生する。つまり、U相巻線U2,U4には、磁石磁極MnによってU相巻線U1,U3に生じる鎖交磁束φxとは逆位相の鎖交磁束φyが発生する。   On the other hand, in the U-phase windings U2 and U4, the opposed rotor 21 side portion is not a magnetic pole but an inter-slit core portion 28 that is not substantially affected by the magnet magnetic flux. For this reason, the d-axis magnetic flux generated by the supply of the field weakening current (d-axis current) passes through the inter-slit core portion 28 (rotor core 23) without being substantially affected by the magnet magnetic flux on the rotor 21 side. As a result, the interlinkage magnetic flux φy passing inward in the radial direction based on the field weakening current is generated in the U-phase windings U2 and U4 without being canceled by the magnetic pole on the rotor 21 side. That is, in the U-phase windings U2 and U4, an interlinkage magnetic flux φy having a phase opposite to the interlinkage magnetic flux φx generated in the U-phase windings U1 and U3 by the magnetic pole Mn is generated.

このとき、各U相巻線U1〜U4には、鎖交磁束φx,φyによる誘起電圧が生じる。上記のように鎖交磁束φx,φyは互いに逆位相であるため、鎖交磁束φyによってU相巻線U2,U4に生じる誘起電圧と、鎖交磁束φxによってU相巻線U1,U3に生じる誘起電圧とは、互いに逆極性(逆位相)となる。このため、各U相巻線U1〜U4の誘起電圧を合成した合成誘起電圧が効果的に減少されるようになっている。   At this time, an induced voltage due to the interlinkage magnetic fluxes φx and φy is generated in each U-phase winding U1 to U4. Since the interlinkage magnetic fluxes φx and φy are in opposite phases as described above, an induced voltage generated in the U-phase windings U2 and U4 by the interlinkage magnetic flux φy and generated in the U-phase windings U1 and U3 by the interlinkage magnetic flux φx. The induced voltage has opposite polarity (reverse phase). For this reason, the synthetic | combination induced voltage which synthesize | combined the induced voltage of each U-phase winding U1-U4 is reduced effectively.

なお、上記の作用は、S極の磁石磁極Msが例えばU相巻線U1,U3と対向するときにも同様に生じる。つまり、S極の磁石磁極MsがU相巻線U1,U3と対向するとき、スリット間コア部28がU相巻線U2,U4とそれぞれ対向するため、U相巻線U1,U3で生じる誘起電圧とU相巻線U2,U4で生じる誘起電圧とが逆位相となり、各U相巻線U1〜U4の合成誘起電圧が効果的に減少される。   Note that the above effect also occurs when the S-pole magnet magnetic pole Ms faces the U-phase windings U1 and U3, for example. That is, when the S magnetic pole Ms faces the U-phase windings U1 and U3, the inter-slit core portion 28 faces the U-phase windings U2 and U4, respectively. The voltage and the induced voltage generated in the U-phase windings U2 and U4 are in opposite phases, and the combined induced voltage of each U-phase winding U1 to U4 is effectively reduced.

また、上記ではU相巻線U1〜U4の合成誘起電圧を例にとって説明したが、V相巻線V1〜V4及びW相巻線W1〜W4においても同様に、ロータコア23にスリット間コア部28を設けたことによる合成誘起電圧の減少が生じる。   In the above description, the combined induced voltage of the U-phase windings U1 to U4 has been described as an example. Similarly, in the V-phase windings V1 to V4 and the W-phase windings W1 to W4, the inter-slit core portion 28 is provided on the rotor core 23. The composite induced voltage is reduced due to the provision of.

次に、ロータ21の高速回転時(弱め界磁制御時)において、ロータ21が図2(b)に示すような回転位置にあるとき、すなわち、N極の磁石磁極MnがU相巻線U1,U3と径方向に対向し、かつ、N極のコア磁極CnがU相巻線U2,U4と径方向に対向するときの磁気作用について説明する。   Next, when the rotor 21 is rotated at a high speed (at the time of field weakening control), when the rotor 21 is in a rotational position as shown in FIG. 2B, that is, the N-pole magnet magnetic pole Mn is placed in the U-phase windings U1, U3. And the magnetic action when the N-pole core magnetic pole Cn is opposed to the U-phase windings U2 and U4 in the radial direction.

このときにおいても、U相巻線U1,U3では、対向するN極の磁石磁極Mnが発する磁石磁束(径方向外側への磁束)が弱め界磁電流による鎖交磁束(径方向内側への鎖交磁束)を上回り、U相巻線U1,U3には径方向外側に向かって通過する鎖交磁束φxが発生する。   Even at this time, in the U-phase windings U1 and U3, the magnet magnetic flux (magnetic flux outward in the radial direction) generated by the opposing N-pole magnet magnetic pole Mn is weakened. Is generated in the U-phase windings U1 and U3 and passes outward in the radial direction.

一方、U相巻線U2,U4と対向するコア磁極Cnは、磁石を有しない疑似磁極であり、磁石磁極Mnに比べてステータ11側に与える磁力が弱い。これにより、磁石磁極Mnと対向するU相巻線U1,U3の鎖交磁束φxに比べて、コア磁極Cnと対向するU相巻線U2,U4の鎖交磁束φyが少なくなるため、U相巻線U2,U4に生じる誘起電圧がU相巻線U1,U3に生じる誘起電圧よりも小さくなる。従って、各U相巻線U1〜U4に生じる誘起電圧を合成した合成誘起電圧は、U相巻線U2,U4での誘起電圧の減少分だけ減少する。このように、N極の磁石磁極MnがU相巻線U1,U3と径方向に対向するとき、U相巻線U2,U4と径方向に対向するロータ21側の部位がN極のコア磁極Cnであるときにおいても、各U相巻線U1〜U4の合成誘起電圧の減少が生じるようになっている。   On the other hand, the core magnetic pole Cn facing the U-phase windings U2 and U4 is a pseudo magnetic pole having no magnet, and has a weaker magnetic force applied to the stator 11 side than the magnet magnetic pole Mn. Thereby, the interlinkage magnetic flux φy of the U-phase windings U2 and U4 facing the core magnetic pole Cn is smaller than the interlinkage magnetic flux φx of the U-phase windings U1 and U3 facing the magnet magnetic pole Mn. The induced voltage generated in windings U2 and U4 is smaller than the induced voltage generated in U-phase windings U1 and U3. Therefore, the combined induced voltage obtained by synthesizing the induced voltages generated in the U-phase windings U1 to U4 is reduced by a decrease in the induced voltage in the U-phase windings U2 and U4. Thus, when the N-pole magnet magnetic pole Mn faces the U-phase windings U1 and U3 in the radial direction, the portion on the rotor 21 side that faces the U-phase windings U2 and U4 in the radial direction is the N-pole core magnetic pole. Even in the case of Cn, the combined induced voltage of the U-phase windings U1 to U4 is reduced.

なお、上記ではU相巻線U1〜U4がロータ21のN極と対向するときの合成誘起電圧の減少を例にとって説明したが、V相巻線V1〜V4及びW相巻線W1〜W4においても同様であり、また、ロータ21のS極においても同様にスリット間コア部28又はコア磁極Csによる合成誘起電圧の減少が生じる。   In the above description, the decrease in the combined induction voltage when the U-phase windings U1 to U4 face the N pole of the rotor 21 has been described as an example. However, in the V-phase windings V1 to V4 and the W-phase windings W1 to W4, The same is true for the S pole of the rotor 21, and similarly, the combined induced voltage is reduced by the core portion 28 between the slits or the core magnetic pole Cs.

また、本実施形態のように、巻線13が各相でそれぞれ直列とされた巻線態様では、相毎の各巻線13でそれぞれ生じる誘起電圧の和が合成誘起電圧となることから、該合成誘起電圧が大きくなる傾向がある。このため、巻線13が各相でそれぞれ直列とされた構成において上記のようにスリット間コア部28及びコア磁極Cn,Csを設けることで、合成誘起電圧の抑制効果をより顕著に得ることができ、モータ10の高回転化を図るのにより好適となる。   Further, in the winding mode in which the windings 13 are connected in series in each phase as in the present embodiment, the sum of the induced voltages generated in the respective windings 13 for each phase becomes the combined induced voltage. The induced voltage tends to increase. Therefore, by providing the inter-slit core portion 28 and the core magnetic poles Cn and Cs as described above in the configuration in which the windings 13 are serially connected in each phase, the effect of suppressing the combined induced voltage can be obtained more remarkably. It is possible to achieve higher rotation of the motor 10.

また、上記のスリット間コア部28又はコア磁極Cn,Csの作用によって、巻線13に供給する弱め界磁電流を小さく抑えることが可能となっている。そして、弱め界磁電流を小さくできることで、弱め界磁制御時に永久磁石22が減磁しづらくなり、また、巻線13の銅損を抑えることができる。これを換言すると、同等の弱め界磁電流量で低減できる鎖交磁束量が増加するため、弱め界磁制御による高回転化をより効果的に得ることができるようになっている。   Further, the field weakening current supplied to the winding 13 can be kept small by the action of the core portion 28 between the slits or the core magnetic poles Cn and Cs. Since the field weakening current can be reduced, the permanent magnet 22 is difficult to demagnetize during field weakening control, and the copper loss of the winding 13 can be suppressed. In other words, the amount of interlinkage magnetic flux that can be reduced with the same amount of field-weakening current increases, so that higher rotation by field-weakening control can be obtained more effectively.

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
(1)ステータ11の巻線13は、供給される3相の駆動電流に応じた、それぞれ4つのU相巻線U1〜U4、V相巻線V1〜V4及びW相巻線W1〜W4からなり、各相の4つの巻線はそれぞれ直列接続されている。つまり、ステータ11の巻線13は、各相において、直列接続された少なくとも2つの巻線(第1の巻線及び第2の巻線)を備える。
Next, characteristic effects of the present embodiment will be described.
(1) The winding 13 of the stator 11 includes four U-phase windings U1 to U4, V-phase windings V1 to V4, and W-phase windings W1 to W4, respectively, corresponding to the supplied three-phase driving current. Thus, the four windings of each phase are connected in series. That is, the winding 13 of the stator 11 includes at least two windings (first winding and second winding) connected in series in each phase.

また、ロータ21は、永久磁石22を有する磁石磁極Mn,Msと、磁石磁極Mn(又は磁石磁極Ms)が例えばU相巻線U1,U3と対向するロータ21の回転位置でU相巻線U2,U4と対向するロータコア23の非磁石磁極部25とを備える。そして、このロータコア23の非磁石磁極部25は、磁石磁極Mn,Msの磁束によって該磁石磁極Mn,Msとは反対の磁極として機能するコア磁極Cn,Csと、対向する巻線13での弱め界磁磁束(鎖交磁束φy)の発生を許容するスリット間コア部28(磁束許容部)とからなる。   The rotor 21 has a U-phase winding U2 at a rotational position of the rotor 21 where the magnet magnetic pole Mn, Ms having the permanent magnet 22 and the magnet magnetic pole Mn (or the magnet magnetic pole Ms) face the U-phase windings U1, U3, for example. , U4 and the non-magnetic magnetic pole portion 25 of the rotor core 23. Then, the non-magnet magnetic pole portion 25 of the rotor core 23 is weakened by the core magnetic poles Cn and Cs that function as magnetic poles opposite to the magnetic poles Mn and Ms by the magnetic fluxes of the magnetic magnetic poles Mn and Ms, and the windings 13 facing each other. It comprises an inter-slit core portion 28 (magnetic flux allowing portion) that allows generation of field magnetic flux (linkage magnetic flux φy).

この構成によれば、コア磁極Cn,Csは磁石を有しない疑似磁極であり、磁石磁極Mn,Msに比べてステータ11側に与える磁力が弱いため、各相の巻線13における合成誘起電圧を小さく抑えることができる。また、スリット間コア部28は、対向する巻線13での弱め界磁磁束(鎖交磁束φy)の発生を許容するため、該スリット間コア部28と対向する巻線13で鎖交磁束φyによって生じる誘起電圧は、磁石磁極Mn,Msと対向する巻線13で生じる誘起電圧に対して逆極性となる。これにより、各相の巻線13における合成誘起電圧をより一層小さく抑えることができる。このような非磁石磁極部25のコア磁極Cn,Cs及びスリット間コア部28の作用によって、モータ10の高回転化を図ることができる。   According to this configuration, the core magnetic poles Cn and Cs are pseudo magnetic poles having no magnet, and the magnetic force applied to the stator 11 side is weaker than the magnet magnetic poles Mn and Ms. It can be kept small. Further, since the inter-slit core portion 28 allows generation of field-weakening magnetic flux (interlinkage magnetic flux φy) in the opposing winding 13, the interlinkage magnetic flux φy is generated in the winding 13 facing the inter-slit core portion 28. The induced voltage generated by the above is opposite in polarity to the induced voltage generated in the winding 13 facing the magnetic poles Mn and Ms. Thereby, the synthetic | combination induced voltage in the coil | winding 13 of each phase can be suppressed further smaller. Due to the action of the core magnetic poles Cn and Cs of the non-magnet magnetic pole part 25 and the core part 28 between the slits, the motor 10 can be rotated at a high speed.

ここで、ロータコア23の非磁石磁極部25を全てコア磁極Cn,Csとした構成(各非磁石磁極部25にスリット部を1つのみ設けた構成)を考えると、トルクは稼げるものの、コア磁極Cn,Csの磁力が弱め界磁磁束の発生を妨げてしまい、高回転化を図るのに不利となる。そこで、本実施形態のように、スリット間コア部28とコア磁極Cn,Csを非磁石磁極部25に形成することで、トルクの低下を極力抑えつつ高回転化を図ることができる。   Here, considering a configuration in which all the non-magnet magnetic pole portions 25 of the rotor core 23 are the core magnetic poles Cn and Cs (a configuration in which each non-magnet magnetic pole portion 25 is provided with only one slit portion), although the torque can be increased, the core magnetic pole portions The magnetic force of Cn and Cs weakens and prevents the generation of field magnetic flux, which is disadvantageous for achieving high rotation. Therefore, by forming the inter-slit core portion 28 and the core magnetic poles Cn and Cs in the non-magnet magnetic pole portion 25 as in the present embodiment, it is possible to achieve high rotation while suppressing a decrease in torque as much as possible.

また、本実施形態では、各非磁石磁極部25に形成された一対のスリット部26a,26bの構成を変更することによって、モータ10の出力特性(トルク及び回転数)を調整する事が可能となる。   In the present embodiment, the output characteristics (torque and rotation speed) of the motor 10 can be adjusted by changing the configuration of the pair of slit portions 26a and 26b formed in each non-magnet magnetic pole portion 25. Become.

例えば、各非磁石磁極部25における一対のスリット部26a,26bがなす角度が大きいほど、スリット間コア部28の開角度θaが大きく、また、コア磁極Cn,Csの開角度θcが小さくなる。これにより、弱め界磁制御時に巻線13に生じる弱め界磁磁束が増加し、高回転化を図るのに有利な構成となる。一方、各非磁石磁極部25における一対のスリット部26a,26bがなす角度が小さいほど、スリット間コア部28の開角度θaが小さく、また、コア磁極Cn,Csの開角度θcが大きくなり、高トルク化を図るのに有利な構成となる。従って、スリット部26a,26b間の角度の設定によって、所望のモータ特性を得ることが可能となる。   For example, the larger the angle formed by the pair of slit portions 26a and 26b in each non-magnet magnetic pole portion 25, the larger the opening angle θa of the inter-slit core portion 28 and the smaller the opening angle θc of the core magnetic poles Cn and Cs. As a result, the field weakening magnetic flux generated in the winding 13 at the time of field weakening control increases, which is advantageous for achieving high rotation. On the other hand, the smaller the angle formed by the pair of slit portions 26a, 26b in each non-magnet magnetic pole portion 25, the smaller the opening angle θa of the inter-slit core portion 28, and the larger the opening angle θc of the core magnetic poles Cn, Cs, This is an advantageous configuration for achieving high torque. Therefore, desired motor characteristics can be obtained by setting the angle between the slit portions 26a and 26b.

(2)スリット間コア部28は、ロータ21の周方向においてN極のコア磁極CnとS極のコア磁極Csとの間に設けられ、N極及びS極のコア磁極Cn,Csはそれぞれ、周方向のスリット間コア部28とは反対側で異極の磁石磁極Mn,Msと隣り合うように構成される。この構成によれば、周方向においてスリット間コア部28と磁石磁極Mn,Msとの間にコア磁極Cn,Csがそれぞれ介在されるため、スリット間コア部28が磁石磁極Mn,Msの磁束の影響をより受けにくい構成とすることができる。これにより、スリット間コア部28が弱め界磁磁束(鎖交磁束φy)の発生を許容するのにより好適な構成となる。   (2) The inter-slit core portion 28 is provided between the N-pole core magnetic pole Cn and the S-pole core magnetic pole Cs in the circumferential direction of the rotor 21, and the N-pole and S-pole core magnetic poles Cn, Cs are respectively It is configured to be adjacent to the magnetic poles Mn and Ms of different polarities on the opposite side to the core portion 28 between the slits in the circumferential direction. According to this configuration, since the core magnetic poles Cn and Cs are respectively interposed between the core portion 28 between the slits and the magnet magnetic poles Mn and Ms in the circumferential direction, the core portion 28 between the slits is a magnetic flux of the magnet magnetic poles Mn and Ms. The configuration can be made less susceptible to influence. Accordingly, the inter-slit core portion 28 is more preferable because it allows the generation of field-weakening magnetic flux (linkage magnetic flux φy).

(3)磁石磁極Mn,Msにおけるステータ11との対向面(磁石磁極Mn,Msの外周面)の開角度θmが、コア磁極Cn,Csにおけるステータ11との対向面(コア磁極Cn,Csの外周面)の開角度θcよりも大きく設定される。これにより、磁石磁極Mn,Msの磁力、及び該磁石磁極Mn,Msの磁束によって疑似的な磁極として機能するコア磁極Cn,Csの磁力を確保でき、トルクの低下をより好適に抑えることができる。   (3) The opening angle θm of the facing surface of the magnet magnetic poles Mn and Ms facing the stator 11 (the outer peripheral surface of the magnetic poles Mn and Ms) is the facing surface of the core magnetic poles Cn and Cs facing the stator 11 (of the core magnetic poles Cn and Cs). It is set larger than the opening angle θc of the outer peripheral surface. As a result, the magnetic force of the magnet magnetic poles Mn and Ms and the magnetic force of the core magnetic poles Cn and Cs that function as pseudo magnetic poles can be secured by the magnetic flux of the magnet magnetic poles Mn and Ms, and the reduction in torque can be more suitably suppressed. .

(4)スリット間コア部28におけるステータ11との対向面(スリット間コア部28の外周面)の開角度θaが、コア磁極Cn,Csの外周面の開角度θcよりも大きく設定されるため、高回転化により適した構成とすることができる。   (4) Since the opening angle θa of the surface facing the stator 11 in the core portion 28 between slits (the outer peripheral surface of the core portion 28 between slits) is set larger than the opening angle θc of the outer peripheral surfaces of the core magnetic poles Cn and Cs. Thus, a configuration suitable for higher rotation can be obtained.

(5)ロータコア23は、互いに隣り合うスリット間コア部28とコア磁極Cn,Csとの間に磁気抵抗部としてのスリット部26a,26bを備えるため、コア磁極Cn,Csを通る磁石磁極Mn,Msの磁束がスリット間コア部28に流れることを抑制できる。   (5) Since the rotor core 23 includes slit portions 26a and 26b as magnetoresistive portions between the core portion 28 between the slits adjacent to each other and the core magnetic poles Cn and Cs, the magnet magnetic pole Mn passing through the core magnetic poles Cn and Cs. It is possible to suppress the magnetic flux of Ms from flowing into the core portion 28 between the slits.

また、スリット間コア部28とコア磁極Cn,Csとの間の磁気抵抗部をロータコア23に形成したスリット部26a,26bとすることで、磁気抵抗部をロータコア23に容易に構成することができる。   In addition, the magnetoresistive portion can be easily configured in the rotor core 23 by using the slit portions 26 a and 26 b formed in the rotor core 23 as the magnetoresistive portion between the inter-slit core portion 28 and the core magnetic poles Cn and Cs. .

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・各非磁石磁極部25におけるスリット部26a,26bの構成は上記実施形態に限定されるものではなく、各非磁石磁極部25に弱め界磁磁束の発生を許容する磁束許容部とコア磁極Cn,Csとが形成される構成であれば、その他の構成に適宜変更可能である。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
The configuration of the slit portions 26a and 26b in each non-magnet magnetic pole portion 25 is not limited to the above embodiment, and a magnetic flux allowing portion and a core magnetic pole Cn that allow each non-magnet magnetic pole portion 25 to generate a field weakening magnetic flux. , Cs can be appropriately changed to other configurations.

例えば、図3に示すように、上記実施形態のスリット部26a,26b同士を内周側端部で繋いだ構成としてもよい。このような構成によれば、コア磁極Cn,Csを通る磁石磁極Mn,Msの磁束がスリット間コア部28に流れることをより好適に抑制できる。   For example, as shown in FIG. 3, it is good also as a structure which connected slit part 26a, 26b of the said embodiment by the inner peripheral side edge part. According to such a structure, it can suppress more suitably that the magnetic flux of the magnet magnetic poles Mn and Ms which pass the core magnetic poles Cn and Cs flows into the core part 28 between slits.

また、例えば図4に示すように、各スリット部26a,26bの径方向中間部に複数のブリッジ部31を形成してもよい。各ブリッジ部31は、ロータコア23に形成されるものであって、各スリット部26a,26bにおける周方向に対向する一対の側面間を繋ぐように構成されている。なお、同図の構成では、各スリット部26a,26bは、径方向外側に開放されている。このような構成によれば、ブリッジ部31の構成(個数や軸方向及び径方向の寸法)の変更によって、モータ10の出力特性(トルク及び回転数)、及びロータコア23の剛性を容易に調整することが可能となる。   Further, as shown in FIG. 4, for example, a plurality of bridge portions 31 may be formed at the radial intermediate portions of the slit portions 26a and 26b. Each bridge part 31 is formed in the rotor core 23, and is comprised so that between a pair of side surfaces which oppose the circumferential direction in each slit part 26a, 26b may be connected. In the configuration shown in the figure, the slit portions 26a and 26b are opened outward in the radial direction. According to such a configuration, the output characteristics (torque and rotational speed) of the motor 10 and the rigidity of the rotor core 23 can be easily adjusted by changing the configuration (number, axial direction, and radial dimension) of the bridge portion 31. It becomes possible.

また、例えば図5に示すように、各スリット部26a,26b内に補助磁石32を設けてもよい。なお、同図には、各永久磁石22及び各補助磁石32の磁化方向を実線の矢印で示しており、矢印先端側がN極、矢印基端側がS極を表している。各補助磁石32は、直方体状をなす永久磁石であって、周方向に隣り合うコア磁極Cn,Csに対応した磁化方向を有している。すなわち、スリット部26aに設けられた補助磁石32は、周方向に隣り合うコア磁極Cs側がS極となるように磁化されている。また、スリット部26bに設けられた補助磁石32は、周方向に隣り合うコア磁極Cn側がN極となるように磁化されている。このような構成によれば、各スリット部26a,26b内の補助磁石32によってコア磁極Cn,Csの磁束量を増加させることができ、トルクの低下をより好適に抑えることができる。   Further, for example, as shown in FIG. 5, an auxiliary magnet 32 may be provided in each of the slit portions 26a and 26b. In the figure, the magnetization directions of the permanent magnets 22 and the auxiliary magnets 32 are indicated by solid arrows, and the tip end side of the arrow indicates the N pole and the base end side of the arrow indicates the S pole. Each auxiliary magnet 32 is a permanent magnet having a rectangular parallelepiped shape, and has a magnetization direction corresponding to the core magnetic poles Cn and Cs adjacent in the circumferential direction. That is, the auxiliary magnet 32 provided in the slit part 26a is magnetized so that the core magnetic pole Cs side adjacent in the circumferential direction becomes the S pole. The auxiliary magnet 32 provided in the slit portion 26b is magnetized so that the side of the core magnetic pole Cn adjacent in the circumferential direction becomes an N pole. According to such a configuration, the amount of magnetic flux of the core magnetic poles Cn and Cs can be increased by the auxiliary magnets 32 in the slit portions 26a and 26b, and a decrease in torque can be more suitably suppressed.

なお、図5に示す構成では、各スリット部26a,26bに形成した前記ブリッジ部31を、補助磁石32の径方向の位置決めに用いている。また、このブリッジ部31によって、スリット部26a,26bからの補助磁石32の径方向外側への脱落が防止される。また、同図に示す構成では、補助磁石32が各スリット部26a,26bの内周側寄りの位置に設けられているため、補助磁石32の磁束がスリット間コア部28の外周側(つまり、弱め界磁磁束の磁路側)に流れにくくなっている。このため、補助磁石32の磁束によってスリット間コア部28に弱め界磁磁束が流れにくくなること(つまり、高回転化の妨げになること)を抑制できる。   In the configuration shown in FIG. 5, the bridge portion 31 formed in each of the slit portions 26 a and 26 b is used for positioning the auxiliary magnet 32 in the radial direction. Further, the bridge portion 31 prevents the auxiliary magnet 32 from falling off from the slit portions 26a and 26b to the outside in the radial direction. Further, in the configuration shown in the figure, since the auxiliary magnet 32 is provided at a position closer to the inner peripheral side of each of the slit portions 26a and 26b, the magnetic flux of the auxiliary magnet 32 is changed to the outer peripheral side of the inter-slit core portion 28 (that is, It is difficult to flow in the field path of the field weakening magnetic flux. For this reason, it is possible to suppress the weak field magnetic flux from flowing through the core portion 28 between the slits due to the magnetic flux of the auxiliary magnet 32 (that is, hindering high rotation).

また、上記実施形態では、非磁石磁極部25の各スリット部26a,26bがロータ21の径方向に沿って形成されたが、これに限らず、例えば図6に示すように、スリット部26a,26bがロータ21の径方向に沿わない態様としてもよい。   Moreover, in the said embodiment, although each slit part 26a, 26b of the non-magnetic magnetic pole part 25 was formed along the radial direction of the rotor 21, it is not restricted to this, For example, as shown in FIG. It is good also as an aspect which 26b does not follow the radial direction of the rotor 21.

同図に示す構成では、各スリット部26a,26bは、非磁石磁極部25の径方向の略中央から外周側の位置に形成され、各スリット部26a,26bの内周側端部が非磁石磁極部25の径方向の略中央位置で互いに接近するように構成されている。そして、非磁石磁極部25における各スリット部26a,26bよりも外周側のスリット間コア部33が磁束許容部として機能する。   In the configuration shown in the figure, the slit portions 26a and 26b are formed at a position on the outer peripheral side from the substantially center in the radial direction of the non-magnet magnetic pole portion 25, and the inner peripheral side ends of the slit portions 26a and 26b are non-magnets. The magnetic pole portions 25 are configured to approach each other at a substantially central position in the radial direction. And the core part 33 between slits of the outer peripheral side rather than each slit part 26a, 26b in the non-magnet magnetic pole part 25 functions as a magnetic flux permission part.

また、同図に示す構成では、非磁石磁極部25におけるスリット間コア部33(各スリット部26a,26b)よりも径方向内側の部位に補助磁石34が埋設されている。この補助磁石34は、非磁石磁極部25の周方向中心線L2上に配置されている。また、補助磁石34は、軸方向視において径方向に長い長方形をなし、周方向のコア磁極Cn側(非磁石磁極部25におけるスリット部26bよりも磁石磁極Ms側の部位)がN極、コア磁極Cs側(非磁石磁極部25におけるスリット部26aよりも磁石磁極Mn側の部位)がS極となるように磁化されている(図6中の実線矢印を参照)。   Further, in the configuration shown in the figure, the auxiliary magnet 34 is embedded in the radially inner portion of the inter-slit core portion 33 (the slit portions 26a and 26b) in the non-magnet magnetic pole portion 25. The auxiliary magnet 34 is disposed on the circumferential center line L2 of the non-magnet magnetic pole portion 25. Further, the auxiliary magnet 34 has a rectangular shape that is long in the radial direction when viewed in the axial direction, the core magnetic pole Cn side in the circumferential direction (portion on the magnet magnetic pole Ms side of the slit 26b in the non-magnet magnetic pole portion 25) is the N pole, and the core Magnetization is performed so that the magnetic pole Cs side (the part on the magnet magnetic pole Mn side of the slit part 26a in the non-magnet magnetic pole part 25) becomes the S pole (see the solid line arrow in FIG. 6).

このような構成によれば、補助磁石34によってコア磁極Cn,Csの磁束量を増加させることができ、トルクの低下をより好適に抑えることができる。更に、同構成では、補助磁石34が各スリット部26a,26bよりも径方向内側に設けられる。このため、各スリット部26a,26bによって補助磁石34の磁束がスリット間コア部33に侵入することが抑制され、補助磁石32の磁束が高回転化の妨げになることを抑制できる。   According to such a configuration, the amount of magnetic flux of the core magnetic poles Cn and Cs can be increased by the auxiliary magnet 34, and a decrease in torque can be more suitably suppressed. Furthermore, in the same configuration, the auxiliary magnet 34 is provided radially inward of the slit portions 26a and 26b. For this reason, it is possible to suppress the magnetic flux of the auxiliary magnet 34 from entering the inter-slit core portion 33 by the slit portions 26a and 26b, and to prevent the magnetic flux of the auxiliary magnet 32 from hindering high rotation.

また、図6に示す構成において、更なるトルク向上を目指す場合、例えば図7に示すように、各スリット部26a,26b内に補助磁石32を設けてもよい。このような構成の場合においても、弱め界磁磁束の磁路との干渉を抑制するために、補助磁石32を各スリット部26a,26bの内周側寄りの位置に設けることが好ましい。   Moreover, in the structure shown in FIG. 6, when aiming at the further torque improvement, as shown, for example in FIG. 7, you may provide the auxiliary magnet 32 in each slit part 26a, 26b. Even in such a configuration, in order to suppress interference with the magnetic path of the field weakening magnetic flux, it is preferable to provide the auxiliary magnet 32 at a position closer to the inner peripheral side of each slit portion 26a, 26b.

なお、上記各構成における補助磁石32,34は、例えばネオジム磁石、サマリウムコバルト(SmCo)磁石、SmFeN系磁石、フェライト磁石、アルニコ磁石等で構成されることが好ましい。また、補助磁石32,34は、焼結磁石及びボンド磁石のいずれの構成でもよい。   In addition, it is preferable that the auxiliary magnets 32 and 34 in each said structure are comprised, for example with a neodymium magnet, a samarium cobalt (SmCo) magnet, a SmFeN type magnet, a ferrite magnet, an alnico magnet, etc. Further, the auxiliary magnets 32 and 34 may have any configuration of a sintered magnet and a bonded magnet.

・上記実施形態では、各スリット部26a,26bはロータコア23を軸方向に貫通しているが、これに限らず、スリット部26a,26bを、ロータコア23を軸方向に貫通しない穴とし、該スリット部26a,26bの軸方向長さを変更することによって、モータ10の出力特性(トルク及び回転数)を調整してもよい。   In the above embodiment, the slit portions 26a and 26b penetrate the rotor core 23 in the axial direction. However, the present invention is not limited thereto, and the slit portions 26a and 26b are holes that do not penetrate the rotor core 23 in the axial direction. The output characteristics (torque and rotational speed) of the motor 10 may be adjusted by changing the axial lengths of the portions 26a and 26b.

・上記実施形態のロータコア23では、互いに隣り合うスリット間コア部28とコア磁極Cn,Csとの間に磁気抵抗部としてスリット部26a,26bを形成したが、これに特に限定されるものではない。例えば、レーザ照射によってロータコア23を部分的に非磁性化させることによって、スリット間コア部28とコア磁極Cn,Csとの間の磁気抵抗部を構成してもよい。   In the rotor core 23 of the above embodiment, the slit portions 26a and 26b are formed as the magnetoresistive portions between the core portions 28 between the slits adjacent to each other and the core magnetic poles Cn and Cs. However, the present invention is not particularly limited thereto. . For example, the magnetoresistive portion between the core portion 28 between the slits and the core magnetic poles Cn and Cs may be configured by partially demagnetizing the rotor core 23 by laser irradiation.

・図8に示すように、非磁石磁極部25の外径D1(つまり、各コア磁極Cn,Csの外径及びスリット間コア部28の外径)を、各磁石磁極Mn,Msの外径D2よりも大きく構成してもよい。   As shown in FIG. 8, the outer diameter D1 of the non-magnet magnetic pole portion 25 (that is, the outer diameter of each core magnetic pole Cn, Cs and the outer diameter of the core portion 28 between slits) is changed to the outer diameter of each magnet magnetic pole Mn, Ms. You may comprise larger than D2.

このような構成によれば、ステータ側のティース12aの内周面との間のエアギャップ(隙間)が、各磁石磁極Mn,Msよりも非磁石磁極部25で小さくなる。つまり、非磁石磁極部25のスリット間コア部28及び各コア磁極Cn,Csがティース12aの内周面により接近するため、該スリット間コア部28及び各コア磁極Cn,Csに弱め界磁磁束がより通りやすくなる。これにより、各相における合成誘起電圧をより小さく抑えることができ、より一層の高回転化に寄与できる。   According to such a configuration, the air gap (gap) between the stator-side teeth 12a and the inner peripheral surface of the stator side is smaller in the non-magnet magnetic pole portion 25 than in the magnet magnetic poles Mn and Ms. That is, since the inter-slit core portion 28 of the non-magnet magnetic pole portion 25 and the core magnetic poles Cn, Cs are closer to the inner peripheral surface of the tooth 12a, the field weakening magnetic flux is weakened to the inter-slit core portion 28 and the core magnetic poles Cn, Cs. Becomes easier to pass. Thereby, the synthetic induction voltage in each phase can be suppressed to a smaller value, which can contribute to further higher rotation.

・上記実施形態のロータ21では、非磁石磁極部25に構成された磁束許容部(スリット間コア部28)がロータコア23に一体形成されている。つまり、ロータコア23が磁束許容部(スリット間コア部28)を含む一体部品として構成されたが、これに限らず、磁束許容部を構成する部位の少なくとも一部を別体として構成してもよい。   In the rotor 21 of the above embodiment, the magnetic flux allowing portion (the inter-slit core portion 28) configured in the non-magnet magnetic pole portion 25 is integrally formed with the rotor core 23. That is, the rotor core 23 is configured as an integral part including the magnetic flux allowance portion (core portion 28 between the slits). However, the present invention is not limited to this, and at least a part of the portion constituting the magnetic flux allowance portion may be configured separately. .

例えば、図9に示す構成では、ロータコア23は、上記実施形態と同様の磁石磁極対P及びコア磁極Cn,Csを有するコア本体51と、コア本体51に連結された別体コア部材52とを備えている。   For example, in the configuration shown in FIG. 9, the rotor core 23 includes a core body 51 having the same magnetic pole pair P and core magnetic poles Cn and Cs as in the above embodiment, and a separate core member 52 coupled to the core body 51. I have.

コア本体51は、例えば冷間圧延鋼板(SPCC)の鉄材等から略円筒状に形成され、中心部には回転軸24が固定されている。また、コア本体51は、ロータコア23の非磁石磁極部25において、該コア本体51の外周面から径方向内側に窪むように凹設された収容凹部53を有している。収容凹部53の周方向両端面は径方向に沿った平面状をなし、該両端面には収容凹部53内に周方向に突出する連結凸部54がそれぞれ形成されている。各連結凸部54は、突出先端(周方向先端)にかけてロータ21の径方向に沿った幅が拡がるテーパ状をなしている。   The core main body 51 is formed in a substantially cylindrical shape from, for example, an iron material of a cold rolled steel plate (SPCC), and the rotating shaft 24 is fixed at the center. Further, the core body 51 has an accommodation recess 53 that is recessed in the non-magnet magnetic pole portion 25 of the rotor core 23 so as to be recessed radially inward from the outer peripheral surface of the core body 51. Both end surfaces in the circumferential direction of the housing recess 53 are formed in a planar shape along the radial direction, and connecting projections 54 projecting in the circumferential direction are formed in the housing recess 53 on both end surfaces. Each connection convex part 54 has comprised the taper shape which the width along the radial direction of the rotor 21 spreads to the protrusion front-end | tip (circumferential front-end | tip).

コア本体51において、収容凹部53とS極の磁石磁極Msの周方向間にはN極のコア磁極Cnが構成され、収容凹部53とN極の磁石磁極Mnの周方向間にはS極のコア磁極Csが構成されている。また、コア本体51における収容凹部53の径方向内側部位には、コア本体51を軸線L方向に貫通する磁気抵抗孔55が形成されている。この磁気抵抗孔55によって、周方向において非磁石磁極部25を挟んで構成される磁石磁極Mn,Ms間での磁束の短絡が抑制されている。   In the core body 51, an N-pole core magnetic pole Cn is formed between the accommodation recess 53 and the circumferential direction of the S-pole magnet magnetic pole Ms, and an S-pole is provided between the accommodation recess 53 and the circumferential direction of the N-pole magnet magnetic pole Mn. A core magnetic pole Cs is configured. In addition, a magnetic resistance hole 55 penetrating the core body 51 in the axis L direction is formed in a radially inner portion of the housing recess 53 in the core body 51. The magnetoresistive hole 55 suppresses a short circuit of the magnetic flux between the magnet magnetic poles Mn and Ms configured with the non-magnet magnetic pole portion 25 sandwiched in the circumferential direction.

コア本体51の収容凹部53には、回転軸24の軸線Lを中心とする扇状をなす別体コア部材52が収容されている。別体コア部材52は、コア本体51(例えば鉄材)よりも透磁率の高い材料(例えばアモルファス金属やパーマロイ等)で構成されている。別体コア部材52の外周面は、回転軸24の軸線L方向から見て該軸線Lを中心とする円弧状をなし、該別体コア部材52の外周面とコア本体51の外周面とは、軸線Lを中心とする同一円上に位置するように構成されている。   A separate core member 52 having a fan shape with the axis L of the rotating shaft 24 as the center is accommodated in the accommodating recess 53 of the core body 51. The separate core member 52 is made of a material (for example, amorphous metal or permalloy) having a higher magnetic permeability than the core body 51 (for example, iron material). The outer peripheral surface of the separate core member 52 has an arc shape centered on the axis L when viewed from the direction of the axis L of the rotating shaft 24, and the outer peripheral surface of the separate core member 52 and the outer peripheral surface of the core body 51 are , And are located on the same circle centered on the axis L.

別体コア部材52の周方向両端面は、径方向に沿った平面状をなすとともに、収容凹部53の周方向両端面とそれぞれ対向している。つまり、別体コア部材52は、周方向においてN極のコア磁極CnとS極のコア磁極Csとの間に配置されている。そして、別体コア部材52の周方向両端面には、コア本体51の連結凸部54が嵌合される連結凹部61がそれぞれ形成されている。これら各連結凹部61に対する各連結凸部54の嵌合によって、別体コア部材52が収容凹部53内で固定されている。   Both end surfaces in the circumferential direction of the separate core member 52 have a planar shape along the radial direction and are opposed to both end surfaces in the circumferential direction of the housing recess 53. That is, the separate core member 52 is disposed between the N-pole core magnetic pole Cn and the S-pole core magnetic pole Cs in the circumferential direction. And the connection recessed part 61 with which the connection convex part 54 of the core main body 51 is fitted is formed in the circumferential direction both end surfaces of the separate core member 52, respectively. The separate core member 52 is fixed in the housing recess 53 by fitting the connection protrusions 54 to the connection recesses 61.

別体コア部材52の固定状態において、別体コア部材52の周方向両端面と収容凹部53の周方向両端面との間、及び別体コア部材52の径方向内側面と収容凹部53の径方向内側面との間には、空隙K3が設けられている。また、各連結凹部61と該各連結凹部61に嵌合された各連結凸部54との周方向間には、空隙K4が設けられている。つまり、別体コア部材52は、連結凹部61の径方向両側面のみでコア本体51側(連結凸部54)と接触している。   In the fixed state of the separate core member 52, between the circumferential end surfaces of the separate core member 52 and the circumferential end surfaces of the receiving recess 53, and the radial inner side surface of the separate core member 52 and the diameter of the receiving recess 53 A gap K3 is provided between the inner side surface in the direction. Further, a gap K <b> 4 is provided between the respective connecting recesses 61 and the circumferential direction of each connecting protrusion 54 fitted in each connecting recess 61. That is, the separate core member 52 is in contact with the core body 51 side (the connecting convex portion 54) only on both side surfaces in the radial direction of the connecting concave portion 61.

なお、別体コア部材52は、非磁石磁極部25の周方向中心線L2に対して線対称となるように構成されている。また、別体コア部材52の軸線Lを中心とする開角度(占有角度)は、上記実施形態のスリット間コア部28の開角度θaと同様に設定されている。また、同図に示す構成では、別体コア部材52の内径をロータコア23の外径(コア本体51の外径)の半分程度としているが、これに限らず、別体コア部材52の内径をロータコア23の外径の半分以上又は半分以下に設定してもよい。   The separate core member 52 is configured to be line symmetric with respect to the circumferential center line L2 of the non-magnet magnetic pole portion 25. The opening angle (occupied angle) around the axis L of the separate core member 52 is set in the same manner as the opening angle θa of the inter-slit core portion 28 of the above embodiment. Further, in the configuration shown in the figure, the inner diameter of the separate core member 52 is about half of the outer diameter of the rotor core 23 (the outer diameter of the core body 51). You may set to more than half or less than half of the outer diameter of the rotor core 23.

このような構成によれば、別体コア部材52が、上記実施形態のスリット間コア部28と略同様に、弱め界磁磁束の発生を許容する磁束許容部として機能するため、モータ10の高回転化を図ることができる。そして、同構成では、別体コア部材52が、磁石磁極Mn,Ms及びコア磁極Cn,Csを有するコア本体51とは別体として構成される。このため、別体コア部材52における弱め界磁磁束の磁路(d軸磁路)と、コア本体51における磁石磁極Mn,Msの磁束の磁路との干渉を抑制できる。これにより、別体コア部材52に弱め界磁磁束が通り易くなることで、より一層の高回転化に寄与できる。   According to such a configuration, the separate core member 52 functions as a magnetic flux allowing portion that allows the generation of field-weakening magnetic fluxes, substantially like the inter-slit core portion 28 of the above embodiment. Rotation can be achieved. In the same configuration, the separate core member 52 is configured separately from the core body 51 having the magnet magnetic poles Mn and Ms and the core magnetic poles Cn and Cs. For this reason, interference between the magnetic path of the field weakening magnetic flux (d-axis magnetic path) in the separate core member 52 and the magnetic paths of the magnetic poles Mn and Ms in the core body 51 can be suppressed. As a result, the field-weakening magnetic flux can easily pass through the separate core member 52, thereby contributing to further higher rotation.

更に、同構成では、別体コア部材52は、コア本体51よりも透磁率の高い材料で構成されるため、別体コア部材52に弱め界磁磁束をより一層通り易くすることができ、その結果、更なる高回転化に寄与できる。また、ロータコア23の構成部品において、少なくとも別体コア部材52を透磁率の高い材料で構成し、コア本体51を安価な鉄材等で構成することで、製造コストの増加を抑えつつ、高回転化を図ることができる。   Further, in the same configuration, the separate core member 52 is made of a material having a higher magnetic permeability than the core body 51, so that the weakened magnetic field flux can be more easily passed through the separate core member 52. As a result, it can contribute to further higher rotation. Further, in the constituent parts of the rotor core 23, at least the separate core member 52 is made of a material having high magnetic permeability, and the core body 51 is made of an inexpensive iron material or the like, so that an increase in manufacturing cost is suppressed and high rotation speed is increased. Can be achieved.

また更に、周方向における別体コア部材52と磁石磁極Mn,Msとの間にコア磁極Cn,Csがそれぞれ介在されるため、別体コア部材52が磁石磁極Mn,Msの磁束の影響をより受けにくい構成とすることができる。また、周方向における別体コア部材52とコア磁極Cn,Csとの間にそれぞれ空隙K3が設けられるため、別体コア部材52を通る弱め界磁磁束に対する磁石磁極Mn,Msの磁束の干渉をより一層抑制できる。   Furthermore, since the core magnetic poles Cn and Cs are respectively interposed between the separate core member 52 and the magnet magnetic poles Mn and Ms in the circumferential direction, the separate core member 52 is more influenced by the magnetic fluxes of the magnet magnetic poles Mn and Ms. It can be configured to be difficult to receive. Further, since the gaps K3 are provided between the separate core member 52 and the core magnetic poles Cn and Cs in the circumferential direction, the interference of the magnetic poles Mn and Ms with the field weakening magnetic flux passing through the separate core member 52 is prevented. It can be further suppressed.

・上記の図9に示す構成では、別体コア部材52がコア本体51に一体形成された連結凸部54にて連結されたが、これに限らず、例えば図10に示すように、コア本体51及び別体コア部材52とは別体をなす連結部材62を介してコア本体51と別体コア部材52とを連結してもよい。   In the configuration shown in FIG. 9 described above, the separate core member 52 is connected by the connecting convex portion 54 formed integrally with the core body 51. However, the present invention is not limited to this, for example, as shown in FIG. The core body 51 and the separate core member 52 may be connected via a connecting member 62 that is separate from the 51 and the separate core member 52.

連結部材62は、別体コア部材52の周方向両側のそれぞれにおいて該別体コア部材52とコア本体51とに跨って設けられ、各連結部材62の周方向両端部が、別体コア部材52の周方向両端面及び収容凹部53の周方向両端面にそれぞれ形成された連結凹部63,64に嵌合されている。なお、連結部材62の径方向の設置位置は、別体コア部材52の径方向中心位置に設定されている。また、各連結部材62は、周方向中心部から周方向両端にかけて径方向幅が拡がるテーパ状をなしている。この連結部材62によって、コア本体51(収容凹部53)と別体コア部材52とが互いに接触しない態様で連結されている。また、連結部材62は、コア本体51及び別体コア部材52よりも磁気抵抗の大きい材料(例えば、樹脂、ステンレス鋼、真鍮等)で構成されている。   The connecting member 62 is provided across the separate core member 52 and the core body 51 on both sides in the circumferential direction of the separate core member 52, and both end portions in the circumferential direction of each connecting member 62 are provided in the separate core member 52. Are fitted into connecting recesses 63 and 64 formed on both end surfaces in the circumferential direction and on both end surfaces in the circumferential direction of the accommodating recess 53, respectively. The radial installation position of the connecting member 62 is set to the radial center position of the separate core member 52. In addition, each connecting member 62 has a tapered shape in which the radial width increases from the center in the circumferential direction to both ends in the circumferential direction. By this connecting member 62, the core main body 51 (accommodating recess 53) and the separate core member 52 are connected so as not to contact each other. The connecting member 62 is made of a material (for example, resin, stainless steel, brass, etc.) having a larger magnetic resistance than the core body 51 and the separate core member 52.

このような構成によれば、コア本体51と別体コア部材52とが連結部材62のみで繋がるように構成できる。そして、連結部材62の構成材料に、コア本体51及び別体コア部材52よりも磁気抵抗の大きい材料を用いることで、コア本体51の磁石磁極Mn,Msの磁束が連結部材62を通じて別体コア部材52側に流れることを抑制できる。その結果、別体コア部材52を通る弱め界磁磁束に対する磁石磁極Mn,Msの磁束の干渉をより一層抑制できる。なお、図10に示す構成では、コア本体51の収容凹部53と別体コア部材52との間に空隙K3が設けられているが、これに限らず、例えば、空隙K3に樹脂等の充填材を充填し、該充填材を、コア本体51と別体コア部材52とを連結する連結部材として機能させてもよい。   According to such a configuration, the core body 51 and the separate core member 52 can be configured to be connected only by the connecting member 62. Then, by using a material having a larger magnetic resistance than the core body 51 and the separate core member 52 as the constituent material of the connection member 62, the magnetic fluxes of the magnetic poles Mn and Ms of the core body 51 are separated from the core through the connection member 62. It can suppress flowing to the member 52 side. As a result, the interference of the magnetic poles Mn and Ms with respect to the field weakening magnetic flux passing through the separate core member 52 can be further suppressed. In the configuration shown in FIG. 10, the gap K3 is provided between the housing recess 53 of the core body 51 and the separate core member 52. However, the present invention is not limited to this. For example, a filler such as a resin is provided in the gap K3. And the filler may function as a connecting member that connects the core body 51 and the separate core member 52.

また、上記の図9及び図10に示すような構成において、別体コア部材52は、主に周方向に磁化容易軸(磁化され易い結晶方位)を持つ材料で構成されていることが好ましい。これによれば、別体コア部材52におけるd軸磁路において弱め界磁磁束が通り易くなり、その結果、より一層の高回転化に寄与できる。   9 and 10, the separate core member 52 is preferably made of a material mainly having a magnetization easy axis (a crystal orientation easily magnetized) in the circumferential direction. According to this, the field-weakening magnetic flux can easily pass through the d-axis magnetic path in the separate core member 52, and as a result, it can contribute to further higher rotation.

また、上記の図9及び図10に示すような構成において、ロータ21の外周面を被覆する円筒状のカバー部材を設けてもよい。これによれば、別体コア部材52がコア本体51から脱落することをカバー部材によって抑制できる。   Further, in the configuration as shown in FIGS. 9 and 10, a cylindrical cover member that covers the outer peripheral surface of the rotor 21 may be provided. According to this, it is possible to suppress the separate core member 52 from dropping from the core body 51 by the cover member.

・上記実施形態では、各相の巻線、つまり、U相巻線U1〜U4、V相巻線V1〜V4、及びW相巻線W1〜W4がそれぞれ直列接続されたが、これに特に限定されるものではなく、巻線態様は適宜変更してもよい。例えば、変更例としてU相を例にとって説明すると、U相巻線U1,U2を直列接続し、また、U相巻線U3,U4を直列接続し、それらU相巻線U1,U2の直列対とU相巻線U3,U4の直列対とを並列接続してもよい。   In the above embodiment, the windings of the respective phases, that is, the U-phase windings U1 to U4, the V-phase windings V1 to V4, and the W-phase windings W1 to W4 are connected in series, respectively. However, the winding mode may be changed as appropriate. For example, when the U phase is taken as an example of modification, U phase windings U1 and U2 are connected in series, U phase windings U3 and U4 are connected in series, and a series pair of these U phase windings U1 and U2 is connected. And a series pair of U-phase windings U3 and U4 may be connected in parallel.

・上記実施形態では、ロータ21を8極とし、ステータ11の巻線13の個数を12個とした(つまり、8極12スロットのモータ構成とした)が、ロータ21の極数と巻線13の個数は構成に応じて適宜変更可能である。   In the above embodiment, the rotor 21 has 8 poles and the number of windings 13 of the stator 11 is 12 (that is, the motor configuration has 8 poles and 12 slots). The number of can be appropriately changed according to the configuration.

・上記実施形態では、ロータ21の例えばN極において、磁石磁極Mnとコア磁極Cnとを同数(それぞれ2個)で構成したが、必ずしも同数である必要はない。例えば、磁石磁極Mnを3個(又は1個)とし、コア磁極Cnを1個(又は3個)として構成してもよい。また、ロータのS極側(磁石磁極Ms及びコア磁極Cs)においても同様の変更を行ってもよい。   In the above embodiment, the number of magnet magnetic poles Mn and the number of core magnetic poles Cn are the same (two in each case) in the N pole of the rotor 21, for example. For example, the number of magnet magnetic poles Mn may be three (or one) and the number of core magnetic poles Cn may be one (or three). The same change may be made on the S pole side (magnet magnetic pole Ms and core magnetic pole Cs) of the rotor.

・上記実施形態では、ロータ21のN極及びS極においてコア磁極Cn及びコア磁極Csをそれぞれ備えたが、これに特に限定されるものではなく、例えば、ロータ21の一方の極のみにコア磁極を設け、他方の極を全て磁石磁極で構成してもよい。   In the above embodiment, the core magnetic pole Cn and the core magnetic pole Cs are respectively provided in the N pole and the S pole of the rotor 21, but the present invention is not particularly limited thereto. May be provided, and the other pole may be composed entirely of magnet magnetic poles.

・上記実施形態の各磁石磁極Mn,Msでは、ロータコア23に埋設される一対の永久磁石22が軸方向視で外周側に拡がる略V字状に配置される構成としたが、これに特に限定されるものではなく、磁石磁極Mn,Msにおける永久磁石の構成は適宜変更可能である。例えば、1つの磁石磁極Mn,Msにつき1つの永久磁石を有する構成としてもよい。   In each of the magnetic poles Mn and Ms of the above-described embodiment, the pair of permanent magnets 22 embedded in the rotor core 23 are arranged in a substantially V shape that expands to the outer peripheral side when viewed in the axial direction. However, the configuration of the permanent magnets in the magnet magnetic poles Mn and Ms can be changed as appropriate. For example, it is good also as a structure which has one permanent magnet per one magnetic pole Mn and Ms.

また、上記実施形態のロータ21は、磁石磁極Mn,Msを構成する永久磁石22がロータコア23に埋設された埋込磁石型構造(IPM構造)をなしているが、磁石磁極Mn,Msを構成する永久磁石がロータコア23の外周面に固着された表面磁石型構造(SPM構造)としてもよい。   Further, the rotor 21 of the above embodiment has an embedded magnet type structure (IPM structure) in which the permanent magnets 22 constituting the magnetic poles Mn and Ms are embedded in the rotor core 23, but the magnetic poles Mn and Ms are formed. The surface magnet type structure (SPM structure) in which the permanent magnet to be fixed to the outer peripheral surface of the rotor core 23 may be used.

・上記実施形態では、永久磁石22を焼結磁石としたが、これ以外に例えば、ボンド磁石としてもよい。
・上記実施形態では、ロータコア23を前記コアシートの積層構造としたが、これ以外に例えば、圧粉体コアや、鍛造(冷間鍛造)や切削等で成形した一体ブロックとしてもよい。
In the above embodiment, the permanent magnet 22 is a sintered magnet, but other than this, for example, a bonded magnet may be used.
In the above embodiment, the rotor core 23 has a laminated structure of the core sheets. However, for example, a green core or an integrated block formed by forging (cold forging) or cutting may be used.

・上記実施形態では、ロータ21をステータ11の内周側に配置したインナロータ型のモータ10に具体化したが、これに特に限定されるものではなく、ロータをステータの外周側に配置したアウタロータ型のモータに具体化してもよい。   In the above embodiment, the rotor 21 is embodied as the inner rotor type motor 10 arranged on the inner peripheral side of the stator 11, but is not particularly limited to this, and the outer rotor type in which the rotor is arranged on the outer peripheral side of the stator It may be embodied in the motor.

・上記実施形態では、ステータ11とロータ21とが径方向に対向するラジアルギャップ型のモータ10に具体化したが、これに特に限定されるものではなく、ステータとロータとが軸方向に対向するアキシャルギャップ型のモータに適用してもよい。   In the above-described embodiment, the radial gap type motor 10 in which the stator 11 and the rotor 21 are opposed to each other in the radial direction is embodied. You may apply to an axial gap type motor.

・上記した実施形態並びに各変形例は適宜組み合わせてもよい。   -You may combine embodiment mentioned above and each modification suitably.

10…モータ、11…ステータ、12…ステータコア、12a…ティース、13…巻線、21…ロータ、22…永久磁石、23…ロータコア、24…回転軸、25…非磁石磁極部、26a,26b…スリット部(磁気抵抗部)、28,33…スリット間コア部(磁束許容部)、32,34…補助磁石、51…コア本体、52…別体コア部材、62…連結部材、K3…空隙、Mn,Ms…磁石磁極、Cn,Cs…コア磁極、U1〜U4…U相巻線、V1〜V4…V相巻線、W1〜W4…W相巻線。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Motor, 11 ... Stator, 12 ... Stator core, 12a ... Teeth, 13 ... Winding, 21 ... Rotor, 22 ... Permanent magnet, 23 ... Rotor core, 24 ... Rotating shaft, 25 ... Non-magnet magnetic pole part, 26a, 26b ... Slit part (magnetic resistance part), 28, 33 ... inter-slit core part (magnetic flux allowing part), 32, 34 ... auxiliary magnet, 51 ... core body, 52 ... separate core member, 62 ... connecting member, K3 ... gap, Mn, Ms: Magnet magnetic poles, Cn, Cs: Core magnetic poles, U1-U4: U-phase windings, V1-V4: V-phase windings, W1-W4: W-phase windings.

Claims (12)

ステータの巻線に駆動電流が供給されることで生じる回転磁界を受けてロータが回転するモータであって、
前記巻線は、前記駆動電流によって互いに同一のタイミングで励磁され、かつ、直列接続された第1の巻線と第2の巻線とを備え、
前記ロータは、
永久磁石を有する磁石磁極と、
ロータコアの一部からなり、前記磁石磁極が前記第1の巻線と対向するロータの回転位置で前記第2の巻線と対向するコア磁極と、
前記ロータコアの一部からなり、前記磁石磁極が前記第1の巻線と対向するロータの回転位置で前記第2の巻線と対向し、該第2の巻線での弱め界磁電流による鎖交磁束の発生を許容する磁束許容部と
を備えていることを特徴とするモータ。
A motor in which a rotor rotates in response to a rotating magnetic field generated by supplying a drive current to a winding of a stator,
The winding includes a first winding and a second winding that are excited at the same timing by the drive current and connected in series.
The rotor is
A magnetic pole having a permanent magnet;
A core magnetic pole made of a part of a rotor core, the magnetic pole of the magnet facing the second winding at a rotational position of the rotor facing the first winding;
A part of the rotor core, the magnetic pole facing the second winding at the rotational position of the rotor facing the first winding, and a chain caused by a field weakening current in the second winding A motor comprising: a magnetic flux allowing portion that allows generation of an alternating magnetic flux.
請求項1に記載のモータにおいて、
前記磁石磁極及び前記コア磁極はそれぞれ、前記ロータのN極及びS極の両方に備えられ、
前記磁束許容部は、前記ロータの周方向においてN極の前記コア磁極とS極の前記コア磁極との間に設けられ、
N極及びS極の前記コア磁極はそれぞれ、前記周方向の前記磁束許容部とは反対側で異極の前記磁石磁極と隣り合うことを特徴とするモータ。
The motor according to claim 1,
The magnet magnetic pole and the core magnetic pole are respectively provided on both the north and south poles of the rotor;
The magnetic flux allowing portion is provided between the core magnetic pole of N pole and the core magnetic pole of S pole in the circumferential direction of the rotor,
The N-pole and S-pole core magnetic poles are adjacent to the magnet poles having different polarities on the side opposite to the magnetic flux allowing portion in the circumferential direction.
請求項2に記載のモータにおいて、
前記磁石磁極における前記ステータとの対向面の開角度が、前記コア磁極における前記ステータとの対向面の開角度よりも大きく設定されていることを特徴とするモータ。
The motor according to claim 2,
An opening angle of a surface of the magnet magnetic pole facing the stator is set to be larger than an opening angle of the core magnetic pole facing the stator.
請求項2又は3に記載のモータにおいて、
前記磁束許容部における前記ステータとの対向面の開角度が、前記コア磁極における前記ステータとの対向面の開角度よりも大きく設定されていることを特徴とするモータ。
The motor according to claim 2 or 3,
An opening angle of a surface facing the stator in the magnetic flux allowing portion is set larger than an opening angle of a facing surface of the core magnetic pole facing the stator.
請求項2〜4のいずれか1項に記載のモータにおいて、
前記ロータコアは、互いに隣り合う前記磁束許容部と前記コア磁極との間に磁気抵抗部を備えていることを特徴とするモータ。
The motor according to any one of claims 2 to 4,
The rotor core includes a magnetoresistive portion between the magnetic flux allowing portion and the core magnetic pole adjacent to each other.
請求項5に記載のモータにおいて、
前記磁気抵抗部は、前記ロータコアに設けられたスリット部であることを特徴とするモータ。
The motor according to claim 5, wherein
The motor according to claim 1, wherein the magnetoresistive portion is a slit portion provided in the rotor core.
請求項6に記載のモータにおいて、
前記スリット部内に補助磁石が設けられていることを特徴とするモータ。
The motor according to claim 6, wherein
An auxiliary magnet is provided in the slit portion.
請求項2〜7のいずれか1項に記載のモータにおいて、
前記ロータコアにおける前記磁束許容部よりも径方向内側の部位に、前記コア磁極に磁束を流す補助磁石が埋設されていることを特徴とするモータ。
The motor according to any one of claims 2 to 7,
The motor according to claim 1, wherein an auxiliary magnet for flowing a magnetic flux to the core magnetic pole is embedded in a portion radially inward of the magnetic flux allowing portion in the rotor core.
請求項1〜8のいずれか1項に記載のモータにおいて、
前記ロータコアは、前記磁石磁極及び前記コア磁極を有するコア本体と、該コア本体に連結された別体部品であって前記磁束許容部の少なくとも一部を構成する別体コア部材とを備えていることを特徴とするモータ。
The motor according to any one of claims 1 to 8,
The rotor core includes a core body having the magnet magnetic pole and the core magnetic pole, and a separate core member that is a separate component connected to the core body and forms at least a part of the magnetic flux allowing portion. A motor characterized by that.
請求項9に記載のモータにおいて、
前記別体コア部材は、前記コア本体よりも透磁率が高い材料で構成されていることを特徴とするモータ。
The motor according to claim 9, wherein
The separate core member is made of a material having a higher magnetic permeability than the core body.
請求項9又は10に記載のモータにおいて、
前記コア本体が有する前記磁石磁極及び前記コア磁極はそれぞれ、前記ロータのN極及びS極の両方に備えられ、
前記磁束許容部を構成する前記別体コア部材は、前記ロータの周方向においてN極の前記コア磁極とS極の前記コア磁極との間に設けられ、
N極及びS極の前記コア磁極はそれぞれ、前記周方向の前記別体コア部材とは反対側で異極の前記磁石磁極と隣り合うように構成され、
前記周方向における前記別体コア部材とN極及びS極の前記コア磁極との間にはそれぞれ空隙が設けられていることを特徴とするモータ。
The motor according to claim 9 or 10,
The magnet magnetic pole and the core magnetic pole of the core body are respectively provided on both the N pole and the S pole of the rotor,
The separate core member constituting the magnetic flux allowing portion is provided between the core magnetic pole of N pole and the core magnetic pole of S pole in the circumferential direction of the rotor,
Each of the core poles of N pole and S pole is configured to be adjacent to the magnet pole of a different polarity on the opposite side of the separate core member in the circumferential direction,
An air gap is provided between the separate core member in the circumferential direction and the core magnetic poles of N and S poles, respectively.
請求項9〜11のいずれか1項に記載のモータにおいて、
前記コア本体及び前記別体コア部材は、該コア本体及び別体コア部材よりも磁気抵抗の大きい材料で構成された連結部材を介して互いに連結されていることを特徴とするモータ。
The motor according to any one of claims 9 to 11,
The motor, wherein the core main body and the separate core member are connected to each other via a connection member made of a material having a larger magnetic resistance than the core main body and the separate core member.
JP2016050076A 2015-07-21 2016-03-14 motor Active JP6672914B2 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/745,213 US11114909B2 (en) 2015-07-21 2016-07-19 Motor
CN201680041683.2A CN107852051B (en) 2015-07-21 2016-07-19 Electric motor
DE112016003271.4T DE112016003271T5 (en) 2015-07-21 2016-07-19 engine
PCT/JP2016/071097 WO2017014207A1 (en) 2015-07-21 2016-07-19 Motor
US17/392,052 US11552514B2 (en) 2015-07-21 2021-08-02 Motor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015251816 2015-12-24
JP2015251816 2015-12-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017121153A true JP2017121153A (en) 2017-07-06
JP6672914B2 JP6672914B2 (en) 2020-03-25

Family

ID=59272546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016050076A Active JP6672914B2 (en) 2015-07-21 2016-03-14 motor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6672914B2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005065415A (en) * 2003-08-13 2005-03-10 Fuji Electric Holdings Co Ltd Magnetic pole position detector for permanent-magnet synchronous motor
JP2011101544A (en) * 2009-11-09 2011-05-19 Daikin Industries Ltd Rotary electric machine
WO2013073263A1 (en) * 2011-11-14 2013-05-23 株式会社安川電機 Motor and motor system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005065415A (en) * 2003-08-13 2005-03-10 Fuji Electric Holdings Co Ltd Magnetic pole position detector for permanent-magnet synchronous motor
JP2011101544A (en) * 2009-11-09 2011-05-19 Daikin Industries Ltd Rotary electric machine
WO2013073263A1 (en) * 2011-11-14 2013-05-23 株式会社安川電機 Motor and motor system

Also Published As

Publication number Publication date
JP6672914B2 (en) 2020-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11552514B2 (en) Motor
CN107852050B (en) Electric motor
JP6589624B2 (en) motor
EP1643618A2 (en) Rotor for rotary electric machine
JP2019062673A (en) Permanent magnet type rotary electric machine of variable magnetic flux type
WO2021131071A1 (en) Hybrid-field double-gap synchronous machine and drive system
JP7047337B2 (en) Permanent magnet type rotary electric machine
WO2017014207A1 (en) Motor
JP6657928B2 (en) Motor and method of adjusting magnetic flux of motor
JP6607029B2 (en) motor
WO2017014211A1 (en) Motor
WO2018008475A1 (en) Motor
JP2018085877A (en) Rotary electric machine
JP2017204961A (en) Dynamo-electric machine
JP5310085B2 (en) Hybrid excitation IPM motor
JP6711159B2 (en) motor
US10361614B2 (en) AC excitation synchronous rotating electric machine
JP6536421B2 (en) Electric rotating machine
JP6481545B2 (en) motor
JP6672914B2 (en) motor
JP6201405B2 (en) Rotating electric machine
JP5324025B2 (en) Rotating electric machine
CN110391701B (en) Rotating electrical machine
JP6481546B2 (en) motor
JP2017204962A (en) Dynamo-electric machine

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20180501

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181220

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200107

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200124

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200204

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200217

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6672914

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250