JP3871873B2 - Permanent magnet type rotor - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シャフトに永久磁石を取り付けて構成された、永久磁石型回転電機の永久磁石型回転子に関する。
【0002】
【従来の技術】
永久磁石型回転電機は、図6に示すように、永久磁石型回転子4に、その周方向に沿って複数の永久磁石6を配置して磁極を形成し、電機子1側の電機子コイル3に通電することで移動磁極を発生させ、永久磁石型回転子4と移動磁極の吸引力で動力を引き出す同期電動機であり、その動作原理により高い運転効率を維持できる。図6において、2は電機子1の鉄心、2aは電機子コイル3を収納するスリット、5は永久磁石型回転子4のシャフトである。
【0003】
最近では、永久磁石型電動機においても可変速運転が広く用いられ、高速、超高速回転の領域にその適用が進められている。このような永久磁石型電動機において、回転子に永久磁石を配置する形態として、外周貼り付け磁石型と埋め込み磁石型の2通りがある。外周貼り付け磁石型は製造工程が容易であり、着磁した磁石を貼り付けることにより、大型機種のように組み込み着磁が困難なものに適用できる。しかし、高速回転を行う場合、過大な遠心力が働く用途には不向きであり、この場合、埋め込み磁石型が用いられる。埋め込み磁石型は、その他に電気自動車用途などで要求の強い定出力可変速運転を実現する弱め界磁制御が容易であり、また、着磁後の磁石動作点が、外周貼り付け磁石型に比べて高くなり出力特性が向上できるというメリットがある。このため、埋め込み磁石型の採用が主流であり、大型機種への適用の試みもなされている。
【0004】
ところで、永久磁石型回転電機に用いる磁石として、高いエネルギ密度を有する鋳造・焼結磁石はモータ出力増大に寄与するが、焼結工程から、或いは硬く脆い性質から複雑な形状に形成することが困難で、せいぜい研削・研磨加工で形を整える程度しか成形はできない。したがって、コストを考えると、直方体のような単純な形状を用いる方が好ましい。
【0005】
一般に、埋め込み磁石型回転子は、磁石を埋め込むために外形をあまり小さくできず、回転子は比較的大きく採る必要があり、特に前述の直方体形状の磁石を採用すると、そのために必要な回転子外形はさらに大きくなるため、電機子寸法との取り合いに苦心することが多い。
【0006】
特に、最近では、埋め込み磁石型回転子の突極構造を活用して、リラクタンストルクを積極的に利用し、トルクUP或いは磁石使用量を減らしてコストダウンを図る試みがなされており、より回転子の鉄心量を増やす方向に移行していることも事実である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
回転電機において小型化は不変的に求められているテーマであり、特性向上との相反する要求をできるだけ両立させる必要がますます増えている。
【0008】
ここで、前述の埋め込み磁石型では、極数と磁石形状に合わせて回転子に磁石挿入溝を開けることになる。この磁石挿入溝は、薄い電磁鋼板のフープから打ち抜きプレスで回転子形状と同時に打ち抜かれ、その後、積層体とされて形成されるのが普通である。したがって、異なる極数の用途には、異なる形状に打ち抜かれ積層された回転子を新製するのが一般的である。また、EV用途などのように、高速回転まで回転子が連れ回りを受ける場合、インバータ素子(スイッチング素子、平滑用コンデンサ等)の耐圧制限の観点から、磁石磁束により電機子コイルに誘起される誘起電圧を低減する必要のある際は、磁石形状を小さくした、したがって磁石挿入溝の小さい回転子を新製するか、エネルギ密度の小さい磁石を使用する等の方法が採られる。しかしながら、このような用途毎にそれぞれに合った回転子を揃え置くのではなく、同一の回転子と同一の磁石が流用できるのであれば、コスト低減につながるため好ましい。
【0009】
即ち、埋め込み磁石型回転子において、特性向上と小型化との相反する要求をできるだけ両立させる手段、同一の回転子と同一の磁石を流用する手段が採れる埋め込み磁石型回転子が望まれている。
【0010】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、特性向上と小型化という相反する性能を両立させることができ、また、極数変更及び磁石磁束変更の要求に対し、同一の打ち抜き型、製造工程を共用することができるとともに同一の磁石を流用することができてコスト的に有利な永久磁石型回転子を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1記載の発明は、電磁鋼板抜板をシャフト方向に積層し、この積層した電磁鋼板抜板に周方向に沿って等間隔で複数個打ち抜き形成した同一の磁石挿入溝の全てに磁石を挿入・保持し、且つ当該磁石の磁化方向を全て略径方向に揃えてなる永久磁石型回転子において、前記磁石挿入溝の個数を、極数に対して少なくとも2倍とし、また各極の間に相当する前記磁石挿入溝に挿入・保持させた磁石のみを、その磁化方向を2分割にて反転させてなることを要旨とする。この構成により、例えば、極数が2のとき、磁石挿入溝の個数は6とされ、各極には、3個ずつの磁石挿入溝が割り当てられる。これにより各磁石は幅を狭くして数を増やすことで、全磁石量が多く採れ、磁石トルクの増大が果たされる上、磁石挿入溝は、より回転子外周側に配置されることになるので、磁石占有状態に余裕がとれ、回転子外形寸法を縮小して小型化が可能となる。また隣り合う磁石の磁化方向を交互に反転することで、例えば6極の回転子を形成することが可能となる。
【0012】
さらに、磁石磁束は全て径方向に流れ、磁石トルクに有効に働かせることが可能となる。また、磁石磁束を下方調整する必要がある場合や、磁石厚さと磁石挿入溝の高さが寸法的に半端な状態の場合等のときは、磁石と磁性ブロックとを重ね合わせて磁石挿入溝に挿入することで、磁石磁束に増加を防いで磁気損失の増大、誘起電圧の過大化を防止することができるとともに磁石磁束が必要以上に低下するのを避けることが可能となる。
【0013】
一方、2分割で磁化方向が反転した磁石の一方の磁極部位から発した磁束の一部は、その同じ磁石の他方の磁極部位に流れ込み、回転子内のみを流れ、その流れる磁気回路を高い磁束密度下に置くことになる。このため、トルクとして働く磁束が隣りの磁極に漏れることが防止され、間接的にトルク発生に寄与することになる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0021】
図1及び図2は、本発明の第1の実施の形態を示す図である。なお、図1、図2及び後述の図3以下の各実施の形態を示す図において、前記図6における部材と同一ないし均等のものは、前記と同一符号を以って示し、重複した説明を省略する。図1において、永久磁石型回転子4Aは、電磁鋼板抜き板をシャフト5方向に積層した後、その磁石挿入溝8に磁石6を挿入することにより形成されている。7は磁石材からなるブロック(以下、磁性ブロックと言う)であり、これについては後述する。磁石挿入溝8は、回転子周方向に沿って複数個形成されており、その個数は、極数に対し2倍の個数を最低限としている。図2(a)は、2極回転子に対して4個の磁石挿入溝8を設け、また、図2(b)は、同じく2極回転子であるが、6個の磁石挿入溝8を設け、それぞれの磁石挿入溝8に磁石6を挿入した永久磁石型回転子4A,4Bの横断面を示している。図2(a)の永久磁石型回転子4Aの各極には、それぞれ2個の磁石挿入溝8が割り当てられ、図示のように、磁石6の磁化方向をそれぞれ揃え、N極とS極の各磁極を形成している。また、図2(b)の永久磁石型回転子4Bの各極には、それぞれ3個の磁石挿入溝8が割り当てられ、図示のように、磁石6の磁化方向をそれぞれ揃え、N極とS極の各磁極を形成している。
【0022】
ここで、例えば、図2(a)と図2(b)を比較して説明すると、同じ2極回転子でありながら、磁石挿入溝8を4個配置のものは本外形寸法内における磁石6の占有状態が限界にあり、もはや磁石量を増やすために磁石6の幅w或いは厚さtを増やすことが許されないことがわかる。それに対し、磁石挿入溝8を6個配置のものでは、磁石幅を狭くしているが、数を増やしているため、トータルの磁石量が多く採れ、磁石トルクの増大が果たされている上、磁石挿入溝8が回転子外周側に配置できているため、磁石6の占有状態にまだ余裕があり、回転子外径寸法を縮小して小型化がまだ可能である。即ち、回転電機の小型化と特性向上という相反する性能を両立できることになる。
【0023】
さらに、図2(a)の場合、隣り合う磁石挿入溝8に存在する磁石6の磁化方向を交互に反転することで4極の永久磁石型回転子を形成でき、また図2(b)でも同様に磁化の方向を交互に反転することで6極の永久磁石型回転子を形成できることになる。即ち、同じ回転子形状で異極の回転電機を提供することが可能となる。これによると、回転子の打ち抜き型、回転子製造工程を共用でき、コスト的にも有利な回転子形状であることがわかる。
【0024】
本発明の第2の実施の形態を説明する。本実施の形態では、上記第1の実施の形態の永久磁石型回転子において、各極に割り当てられた磁石挿入溝に全て磁石を挿入し、且つ磁石の磁化方向を全て略径方向に揃えている。磁石の生じる磁束は全て径方向に流れ、永久磁石型回転子と固定子の成す空隙を介して固定子の歯部に流れる磁気回路を通り、この磁束を最大限に磁石トルクに有効に働かせることができる。
【0025】
また、磁石の生じる磁束(以下、磁石磁束と言う)により固定子歯部或いはコアバックの損失が増大し、温度上昇が問題となる場合、或いは磁石磁束が固定子の巻線に鎖交することによりコイル端子間に誘起する電圧が最大となりインバータ素子を破損する恐れがある場合、磁石磁束を下方に調整する必要がある。
【0026】
一般に、回転電機の出力を上げるため磁石トルクを増大するには、エネルギ密度の高い(発生磁束密度の多い)材質の磁石を用いる或いは、磁石の幅を増加させることで固定子鉄心の磁束許容量の許す限り磁石磁束を増加させることで対応できるが、出力に比例して、固定子巻線に通電される電流による、いわゆる電機子反作用が増加し、永久磁石型回転子に配置した磁石に加わる減磁力が増加する。そのため、磁石磁束を増やすことを兼ねて永久磁石型回転子の磁石の厚さを減磁力に対向するため厚くすることもよく行われる。したがって、そのような磁石寸法を採用した永久磁石型回転子では、磁石の共用を図るため、磁石幅を同じにし、その分、1極に割り当てる磁石挿入溝を増やし、出力増加に対応する。厚さに対しては、磁石を複数重ねることにより共有化を図れる。
【0027】
図1においては、回転電機の運転温度が低く、磁石自体の耐減磁力が十分存在する場合、或いはもともと減磁力の小さな用途に適用できるもので、磁石磁束を前記理由により下方調整する場合、或いは磁石厚さと磁石挿入溝の高さが寸法的に半端な状態にある場合について特に図示したものであり、磁石に磁性ブロック7を厚さ方向に重ね合わせて、磁石挿入溝8に挿入している。その効果としては、前者の場合、磁石厚さを薄くして磁石磁束の増加を防ぎ、磁気損失の増大、或いは誘起電圧の過大化を防止することにあり、後者の場合、主に磁石と鉄心との間に磁気回路として空隙が存在することにより、逆に磁石磁束が必要以上に低下することを避けることにある。
【0028】
さらに、磁石磁束をより減らす必要があり、或いはその上に、減磁力が強く、磁石挿入溝の寸法の磁石厚さが必要な場合は、本磁性ブロックは非磁性材とすることで対応できる。減磁力は、磁性ブロックが磁性材料である場合、磁石に全て加わるが、非磁性であると、このブロックにも同等に加わるため、磁石に加わる減磁力はその厚さの比だけを緩和することができる。
【0029】
図3には、本発明の第3の実施の形態を示す。本実施の形態では、上記第2の実施の形態の永久磁石型回転子において、図3に示すように、極間に位置する磁石挿入溝に存在する磁石9のみ、その磁化方向を2分割にて反転させている。本実施の形態の永久磁石型回転子4Cは、上記第2の実施の形態で説明した理由により磁石磁束を下方調整する一手段を備えている。即ち、分割した磁石9の1つの磁極部位から発した磁束の一部Φはその同じ磁石の他の磁極部位に流れ込み、固定子側に流入することがなく、固定子内を流れるのみであるため、直接、磁石トルクに寄与することはない。また、一部の磁束は空隙を介して固定子側に流れる磁気回路を通り、磁石トルクとして働く。しかしながら、前者の磁束は、その流れる磁気回路を高い磁束密度下に置くため、トルクとして働く磁束が、隣りの磁極に漏れることを防ぐ効果がある。即ち、間接的に、トルク発生に寄与していることになる。
【0030】
この2分割した磁石の形成方法は、それぞれ単一方向に着磁された2枚の磁石を、互いに磁化方向を反転した状態で磁石挿入溝に挿入することもできるが、例えば、図3と図2(b)を比較すると明らかなように、着磁装置で着磁する際、着磁ヨークと対向する回転子磁極をずらす、即ち、ヨーク間に極間に相当する磁石挿入溝に挿入した磁石の中央を対向させることで、同じ着磁装置を使用して、簡単に本構成の永久磁石型回転子を供することもできる。この場合、2分割された磁極の間には無着磁状態の緩衝部が存在することになり、2枚の磁石を使用する際に得られる磁束量より低下することになる。
【0031】
図4には、本発明の第4の実施の形態を示す。本実施の形態では、前記第1の実施の形態の永久磁石型回転子において、図4に示すように、各極に割り当てられた磁石挿入溝に全て磁石6を挿入し、且つ、極間に位置する磁石挿入溝に存在する磁石10のみ、その磁化方向を周方向に向けて配置したものである。この効果は上記第3の実施の形態と略同様であるが、本実施の形態の永久磁石型回転子4Dの磁石10が生じる磁束Φは、回転子内のみを流れる磁化回路を高い磁束密度下に置くことで、トルクとして働く磁束が、隣りの磁極に漏れることを防ぐ効果をより現出している。即ち、間接的に、トルク発生に寄与していることになる。このような磁石磁化を周方向に付与する方法は、回転子着磁では不可能であり、予め幅方向に着磁した磁石を極間に存在する磁石挿入溝に挿入することになる。
【0032】
なお、図示しないが、磁石を幅方向に複数に分割し、その一部を磁性ブロックで置き換えることで、より磁束量を細かく調整することもできる。即ち、置き換えられた磁性ブロックは磁石磁束を生ぜず、ただ単に磁石磁束の流れを遮断しないように磁気回路を形成するのみであるため、見かけ上、磁石の幅を小さくした効果を付帯することになる。さらに本磁性ブロックをキュリー温度の低い材料或いは飽和磁化の温度変化の大きな材料を使用することで、回転子温度により磁石磁束量を調整することができる。即ち、固定子鉄心の磁気損失或いは回転子の高調波損失が磁石磁束に比例することから、温度が磁石の耐減磁力を低下させ、その許容限度を越えないように、その温度近傍にキュリー温度を持つ磁性材からなる磁性ブロックを使用することで、この温度にて磁性ブロックの磁化が消失し、本磁石の生じる磁石磁束が大幅に減少することにより、トルクに寄与する磁石磁束を隣りの磁極に漏れ逃して、前記損失に起因する磁束を減らすことができる。
【0033】
本発明の第5の実施の形態を説明する。本実施の形態では、前記第1の実施の形態の永久磁石型回転子において、各極に割り当てられた磁石挿入溝の一部を、異なる特性を有する磁石で置き換えたものである。異なる特性とは、一般に磁石のエネルギ密度(飽和磁束密度)を指し、本実施の形態の永久磁石型回転子は、前記第2の実施の形態で説明している磁石磁束量の下方への調整に活用する効果をも付帯している。即ち、磁石の生じる磁束により固定子歯部或いはコアバックの損失が増大し、温度上昇が問題となる場合、或いは磁石磁束が固定子の巻線に鎖交することによりコイル端子間に誘起する電圧が最大となりインバータ素子を破損する恐れがある場合、これを防止するため磁石磁束の総量を調整するのである。また、逆にエネルギ密度の大きな磁石を使用し、且つ後述する第7の実施の形態と併用することで、磁石磁束の総量を調整し、また第7の実施の形態に記載の効果を併せ持たせることもできる。なお、本実施の形態は前記第1の実施の形態の固定子構造と変わらず、ただ単に磁石の一部を置き換えるだけであるため、ここでは改めて図示はしない。
【0034】
本発明の第6の実施の形態を説明する。本実施の形態は、上記第5の実施の形態の永久磁石型回転子において、異なる特性を有する磁石として、特にキュリー温度の異なる磁石を用いたものである。キュリー温度の異なる磁石とは、例えば、Ne−Fc−B磁石に対するSm−Co磁石のように、前者はキュリー温度が300度付近にあるのに対し、後者は700度付近に存在するような組み合わせを意味する。キュリー温度が高い磁石とは一般的に保磁力も高く、温度により保磁力の低下も少ないが、先に挙げた磁石素材にかかわらず、それに反してエネルギ密度は低くなる傾向にある。
【0035】
永久磁石型回転電機は定常運転時に、十分に減磁力に耐え得るように設計・製造されているが、例えば、脱調やロータロックにより一時的に大電流が流れる場合、或いは許容限度を越える急激な温度上昇が生じた場合、磁石の耐減磁力を越えて減磁が加わる可能性が大きくなる。しかしながら、インバータ制御との保護協調により、このような現象の発生は極めて低く、このためにだけ、磁石厚さを大きくするのでは、いたずらに磁石量を増やすことになり、回転電機の小型化に反することになる。したがって、定常運転時に必要な磁石寸法を使用し、その磁石の一部をキュリー温度の高い磁石で置き換えることで、前述の異常状態に陥っても、全く動作不能に陥ることなく、本磁石のみは最低限減磁せず、磁石磁束を維持したまま存在し、磁石トルクを変わらず発生することになる。これにより、減磁保護の観点からも、高トルク、高出力回転電機と動作保護を併せ持つ永久磁石型回転子を供することができる。なお、本実施の形態は、前記第5の実施の形態の回転子構造と変わらず、ただ単に磁石の一部を置き換えるだけであるため、ここでは改めて図示はしない。
【0036】
本発明の第7の実施の形態を説明する。本実施の形態は、前記第1の実施の形態の永久磁石型回転子において、各極に割り当てられた磁石挿入溝の一部に磁石を挿入せず、空孔のままとしたものである。本実施の形態は、前記第2の実施の形態で説明した理由により磁石磁束を下方調整する一手段を構成する。即ち、磁石を磁石挿入溝の一部に挿入せず、空孔状態のままとすることで、磁石磁束量を調整するものである。この空孔部は磁石磁束が漏れ磁束として回転子内のみに流れることを防ぐためのバリアとして、存在させている。しかしながら、素材が非磁性材料であるなら、空孔を充填してもよい。例えば、銅、アルミ等の導電材料からなるブロックを挿入し、トルク変動を抑制するダンパーバーとして、或いは、回転子のバランス調整としても使用できる。また、前記第5の実施の形態と併用することで、磁石トルクを大きく下げずに、ダンパーバー効果、或いはバランス調整をとることも可能である。なお、本実施の形態は、前記第5の実施の形態の回転子構造と変わらず、ただ単に磁石挿入溝を空孔のままとするだけであるため、ここでは改めて図示はしない。
【0037】
図5には、本発明の第8の実施の形態を示す。本実施の形態は、前記第1の実施の形態の永久磁石型回転子において、図5に示すように、極間近傍に位置する磁石挿入溝に磁性ブロック7を挿入したものである。回転電機のトルクとしては、磁石トルクとリラクタンストルクが存在し、そのコンビネーションにより回転電機のトルク特性を実現することが最近行われている。例えば、HEV/EVなどのように、可変速範囲を広くとるトルク特性を必要とする用途に対しては、リラクタンストルクを活用せざるを得ず、磁石トルクとリラクタンストルクを任意の比率をもって実現されることを要求される。リラクタンストルクとは、固定子巻線に通電する電流の一部にて、回転子鉄心を励磁し、磁束を発生させ、この磁束にて得られたトルクである。その磁束は回転子鉄心の範囲近傍を流れる磁気回路を形成する。しかしながら、本構成の回転子は、磁石磁束の漏れを極力無くす目的で、磁石挿入溝は隣同士密着させて配置しているため、そのままではリラクタンストルクを生じる磁束を流すことができない。
【0038】
本実施の形態の永久磁石型回転子4Eでは、極間近傍に位置する磁石挿入溝を、磁性ブロック7を挿入することで潰し、リラクタンストルクを生じる磁束(以後、励磁磁束と呼ぶ)Φrが流れる磁気回路を保持したものである。即ち、励磁磁束Φrは極間近傍にある磁石挿入溝に遮断されず、透磁率の高い磁性ブロック7を通過して空隙を介して固定子に流れ、大きなリラクタンストルクを発現することができることになる。
【0039】
本発明の第9の実施の形態を説明する。本実施の形態は、上記第8の実施の形態の永久磁石型回転子において、特に極間近傍に位置する磁石挿入溝を高い飽和磁束密度を有する磁性材料、例えばFe−Co系金属材料からなる磁性ブロック或いは高い磁束密度にて透磁率の高い、例えば方向性珪素鋼帯などの積層体からなる磁性ブロックとしたものである。励磁磁束は、それが流れる磁気回路を、極間近傍の磁石挿入溝を磁性ブロックにて潰して確保しているが、それでもその部位では隣り合う磁石挿入溝が近接しているため、他の磁気回路に比べてスペースが少なく、したがって磁束密度が高くなり、その発生量が限定されてしまう。この磁束量を増やすためには、磁性ブロックで充填する磁石挿入溝を増やし、この磁束量を限定するスペースを広くすればよい。しかしながら、それは、逆に磁石磁束を減少させることにつながり、磁石トルクも必要とする用途には不向きである。このような場合、磁性ブロックで充填する磁石挿入溝を増やさないまま、それに充填する磁性ブロックの磁気飽和を緩和させる必要がある。本実施の形態の永久磁石型回転子は、磁性ブロックの材質として、高い飽和磁束密度を有する磁性材料、或いは高い磁束密度にて透磁率の高い磁性材料を採用することで達成している。即ち、この磁性材料からなる磁性ブロックの許容磁束量を増やし、磁石トルクを下げずに、リラクタンストルクを増やすことを可能としている。その励磁磁束の増加量は、前述の磁性ブロックで充填する磁石挿入溝を増やす方法ほど増加はしないが、それでも数十%程度の増加は期待できる。なお、本実施の形態は、上記第8の実施の形態の回転子構造と変わらず、ただ磁性ブロックの材質を特定するだけであるため、ここでは改めて図示はしない。
【0040】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、磁石挿入溝の個数を、極数に対して少なくとも2倍とすることで、各磁石は幅を狭くして数を増やすことで、全磁石量が多く採れ、磁石トルクの増大が果たされる上、磁石挿入溝は、より回転子外周側に配置されることになるので、磁石占有状態に余裕がとれて回転子外形寸法を縮小することができる。したがって、特性向上と小型化という相反する性能を両立させることができる。また隣り合う磁石の磁化方向を交互に反転することで、同一の磁石挿入溝を打ち抜き形成した回転子形状で、極数変更を行うことができる。したがって、極数変更に対し同一の打ち抜き型、製造工程を共用することができて、コスト的に有利となる。
【0041】
また、各極に割り当てられた前記磁石挿入溝に全て磁石を挿入し、且つ当該磁石の磁化方向を全て略径方向に揃えることで、磁石磁束が全て径方向に流れ、磁石トルクに有効に働かせることができて、特性を向上させることができる。
【0042】
さらに、前記各極の間に相当する前記磁石挿入溝に挿入・保持させた磁石のみを、その磁化方向を2分割にて反転させることで、2分割で磁化方向が反転した磁石からの磁束は、回転子内のみを流れ、高い磁束密度の磁気回路を形成するので、トルクとして働く磁束が隣りの磁極に漏れることを防いで間接的にトルク発生に寄与することになり、特性向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態である永久磁石型回転子の斜視図である。
【図2】上記第1の実施の形態である永久磁石型回転子の横断面図である。
【図3】本発明の第3の実施の形態である永久磁石型回転子の横断面図である。
【図4】本発明の第4の実施の形態である永久磁石型回転子の横断面図である。
【図5】本発明の第8の実施の形態である永久磁石型回転子の横断面図である。
【図6】従来の永久磁石型回転電機の横断面図である。
【符号の説明】
4A〜4E 永久磁石型回転子
5 シャフト
6 磁石
7 磁性ブロック
8 磁石挿入溝
9 磁化方向を2分割にて反転させた磁石
10 磁化方向を周方向に向けて配置した磁石
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a permanent magnet type rotor of a permanent magnet type rotating electrical machine configured by attaching a permanent magnet to a shaft.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 6, the permanent magnet type rotating electric machine has a permanent magnet type rotor 4 in which a plurality of permanent magnets 6 are arranged along the circumferential direction to form magnetic poles, and the armature coil on the armature 1 side is formed. 3 is a synchronous motor that generates a moving magnetic pole by energizing 3 and draws power by the attractive force of the permanent magnet type rotor 4 and the moving magnetic pole, and can maintain high operating efficiency by its operating principle. In FIG. 6, 2 is an iron core of the armature 1, 2 a is a slit for housing the armature coil 3, and 5 is a shaft of the permanent magnet type rotor 4.
[0003]
Recently, variable speed operation has been widely used in permanent magnet type motors, and its application has been promoted in the region of high speed and ultra high speed rotation. In such a permanent magnet type electric motor, there are two types of arrangement of the permanent magnet on the rotor, that is, a peripherally attached magnet type and an embedded magnet type. The peripherally attached magnet type has a simple manufacturing process, and can be applied to a magnet that is difficult to incorporate and magnetize, such as a large model, by attaching a magnetized magnet. However, when performing high-speed rotation, it is unsuitable for applications in which excessive centrifugal force works, and in this case, an embedded magnet type is used. The embedded magnet type is easy to perform field-weakening control that achieves constant output variable speed operation, which is also highly demanded in other applications such as electric vehicles, and the magnet operating point after magnetization is higher than that of the outer-pasted magnet type. There is an advantage that the output characteristics can be improved. For this reason, the use of an embedded magnet type is the mainstream, and attempts have been made to apply it to large models.
[0004]
By the way, as a magnet used in a permanent magnet type rotating electrical machine, a cast / sintered magnet having a high energy density contributes to an increase in motor output, but it is difficult to form a complicated shape from a sintering process or a hard and brittle property. Therefore, it can be molded only to the extent that the shape can be adjusted by grinding and polishing. Therefore, in view of cost, it is preferable to use a simple shape such as a rectangular parallelepiped.
[0005]
In general, embedded magnet type rotors cannot be made very small in order to embed magnets, and the rotor needs to be relatively large. In particular, when the above-mentioned rectangular parallelepiped magnet is adopted, the rotor outer shape required for that purpose is required. Is much larger and often struggles with the armature dimensions.
[0006]
In particular, recently, attempts have been made to reduce the cost by utilizing the salient pole structure of the embedded magnet type rotor, actively using the reluctance torque, and increasing the torque or reducing the amount of magnet used. It is also true that the trend is toward increasing the amount of iron core.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Downsizing is an ever-changing theme for rotating electrical machines, and there is an increasing need to balance the conflicting demands with improved characteristics as much as possible.
[0008]
Here, in the above-described embedded magnet type, a magnet insertion groove is formed in the rotor in accordance with the number of poles and the magnet shape. The magnet insertion groove is usually formed by punching from a hoop of a thin magnetic steel sheet at the same time as the rotor shape by a punching press, and then forming a laminated body. Therefore, for applications with different numbers of poles, it is common to make new rotors punched and stacked in different shapes. Also, when the rotor is rotated up to high-speed rotation, such as in EV applications, induction induced in the armature coil by the magnetic flux from the viewpoint of limiting the breakdown voltage of the inverter element (switching element, smoothing capacitor, etc.) When it is necessary to reduce the voltage, a method is adopted in which the magnet shape is reduced, and therefore a rotor with a small magnet insertion groove is newly manufactured or a magnet with a low energy density is used. However, it is preferable that the same rotor and the same magnet can be used instead of arranging rotors suitable for each application, because this leads to cost reduction.
[0009]
That is, in an embedded magnet type rotor, there is a demand for an embedded magnet type rotor that can adopt means for achieving the contradictory requirements of improving characteristics and miniaturization as much as possible, and means for diverting the same magnet to the same rotor.
[0010]
The present invention has been made in view of the above, and can achieve the conflicting performance of improvement in characteristics and downsizing, and also has the same punching die and manufacturing process in response to the request for changing the number of poles and changing the magnetic flux. It is an object of the present invention to provide a permanent magnet type rotor that can share the same magnet and can use the same magnet and is advantageous in terms of cost.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is the same in which electromagnetic steel plate punches are laminated in the shaft direction, and a plurality of punched electromagnetic steel plates are punched at equal intervals along the circumferential direction. In a permanent magnet type rotor in which a magnet is inserted and held in all of the magnet insertion grooves and the magnetization directions of the magnets are all aligned in a substantially radial direction, the number of the magnet insertion grooves is at least 2 with respect to the number of poles. The gist is that only the magnets inserted and held in the magnet insertion grooves corresponding to the positions between the poles are reversed by dividing the magnetization direction into two parts . With this configuration, for example, when the number of poles is 2, the number of magnet insertion grooves is 6, and three magnet insertion grooves are assigned to each pole. By reducing the width of each magnet and increasing the number of magnets, the total amount of magnets can be increased, the magnet torque can be increased, and the magnet insertion groove is arranged on the outer peripheral side of the rotor. In addition, the magnet can be fully occupied, and the outer dimensions of the rotor can be reduced to reduce the size. Further, by alternately reversing the magnetization directions of adjacent magnets, for example, a 6-pole rotor can be formed.
[0012]
Further, all the magnetic flux of the magnet flows in the radial direction, and can effectively work on the magnet torque. Also, when it is necessary to adjust the magnetic flux downward, or when the magnet thickness and the height of the magnet insertion groove are half-sized, the magnet and magnetic block are overlapped to form the magnet insertion groove. By inserting the magnetic flux, it is possible to prevent an increase in the magnetic flux, prevent an increase in magnetic loss and an excessive induced voltage, and avoid the magnetic flux from being lowered more than necessary.
[0013]
On the other hand, a part of the magnetic flux generated from one magnetic pole part of the magnet whose magnetization direction is reversed in two parts flows into the other magnetic pole part of the same magnet, flows only in the rotor, and flows through the flowing magnetic circuit with a high magnetic flux. Will be placed under density. For this reason, the magnetic flux acting as torque is prevented from leaking to the adjacent magnetic pole, which indirectly contributes to torque generation.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0021]
1 and 2 are diagrams showing a first embodiment of the present invention. In FIGS. 1 and 2 and the drawings showing the embodiments shown in FIG. 3 and subsequent figures, the same or equivalent members as in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. Omitted. In FIG. 1, the permanent magnet type rotor 4 </ b> A is formed by inserting magnets 6 into the magnet insertion grooves 8 after laminating electromagnetic steel plate blanks in the direction of the shaft 5. Reference numeral 7 denotes a block made of a magnet material (hereinafter referred to as a magnetic block), which will be described later. A plurality of magnet insertion grooves 8 are formed along the circumferential direction of the rotor, and the number of the magnet insertion grooves 8 is a minimum of twice the number of poles. 2A is provided with four magnet insertion grooves 8 for the two-pole rotor, and FIG. 2B is also a two-pole rotor, but has six magnet insertion grooves 8. The cross sections of the permanent magnet type rotors 4A and 4B provided and magnets 6 inserted in the respective magnet insertion grooves 8 are shown. Two magnet insertion grooves 8 are assigned to each pole of the permanent magnet type rotor 4A of FIG. 2A, and the magnetization directions of the magnets 6 are aligned as shown in FIG. Each magnetic pole is formed. Also, three magnet insertion grooves 8 are assigned to each pole of the permanent magnet type rotor 4B of FIG. 2B, and the magnetization directions of the magnets 6 are aligned as shown in FIG. Each magnetic pole is formed.
[0022]
Here, for example, FIG. 2 (a) and FIG. 2 (b) will be described in comparison. The magnet having the four magnet insertion grooves 8 arranged in the same outer dimensions is the same two-pole rotator. It can be seen that the occupation state of the magnet 6 is at the limit, and it is no longer allowed to increase the width w or the thickness t of the magnet 6 in order to increase the magnet amount. On the other hand, in the case where six magnet insertion grooves 8 are arranged, the magnet width is narrowed, but since the number is increased, the total amount of magnets can be increased and the magnet torque is increased. Since the magnet insertion groove 8 can be disposed on the outer peripheral side of the rotor, there is still room in the occupied state of the magnet 6, and the rotor outer diameter can be reduced to reduce the size. In other words, the contradictory performance of reducing the size and improving the characteristics of the rotating electrical machine can be achieved.
[0023]
Further, in the case of FIG. 2 (a), a permanent magnet type rotor having four poles can be formed by alternately reversing the magnetization directions of the magnets 6 existing in the adjacent magnet insertion grooves 8, and also in FIG. 2 (b). Similarly, a 6-pole permanent magnet rotor can be formed by alternately reversing the direction of magnetization. That is, it is possible to provide a rotating electric machine having the same rotor shape and different polarity. According to this, it can be seen that the rotor punching mold and the rotor manufacturing process can be shared, and the rotor shape is advantageous in terms of cost.
[0024]
A second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, in the permanent magnet type rotor of the first embodiment, all the magnets are inserted into the magnet insertion grooves assigned to the poles, and the magnetization directions of the magnets are all aligned in the substantially radial direction. Yes. All the magnetic flux generated by the magnet flows in the radial direction, passes through the magnetic circuit that flows to the teeth of the stator through the gap formed by the permanent magnet type rotor and stator, and makes this magnetic flux work effectively on the magnet torque to the maximum. Can do.
[0025]
In addition, when the magnetic flux generated by the magnet (hereinafter referred to as magnet magnetic flux) increases the loss of the stator teeth or the core back, causing a temperature rise, or the magnetic flux is interlinked with the stator windings. Therefore, when the voltage induced between the coil terminals is maximized and the inverter element may be damaged, it is necessary to adjust the magnetic flux downward.
[0026]
Generally, in order to increase the magnet torque in order to increase the output of the rotating electrical machine, a magnet with a material having a high energy density (a high generated magnetic flux density) is used, or the magnetic flux tolerance of the stator core is increased by increasing the width of the magnet. This can be dealt with by increasing the magnetic flux as much as allowed, but in proportion to the output, the so-called armature reaction due to the current passed through the stator winding increases, and it is added to the magnet arranged in the permanent magnet type rotor. Demagnetization increases. For this reason, the thickness of the magnet of the permanent magnet type rotor is often increased in order to face the demagnetizing force while also increasing the magnetic flux. Therefore, in the permanent magnet type rotor adopting such a magnet size, in order to share the magnet, the magnet width is made the same, and accordingly, the magnet insertion groove allocated to one pole is increased, corresponding to the increase in output. The thickness can be shared by stacking a plurality of magnets.
[0027]
In FIG. 1, when the operating temperature of the rotating electrical machine is low and the magnet itself has a sufficient demagnetizing force resistance, or is originally applicable to a use with a small demagnetizing force, the magnet magnetic flux is adjusted downward for the above reasons, or The case where the magnet thickness and the height of the magnet insertion groove are half-dimensionally illustrated is particularly illustrated, and the magnetic block 7 is superimposed on the magnet in the thickness direction and inserted into the magnet insertion groove 8. . The effect is that in the former case, the magnet thickness is reduced to prevent an increase in magnetic flux and to prevent an increase in magnetic loss or an excessive induced voltage. In the latter case, the magnet and the iron core are mainly used. On the other hand, there is an air gap as a magnetic circuit between them to prevent the magnetic flux from decreasing more than necessary.
[0028]
Further, when it is necessary to further reduce the magnetic flux of the magnet, or when the magnetic demagnetization is strong and the magnet thickness of the dimension of the magnet insertion groove is required, this magnetic block can be dealt with by using a non-magnetic material. When the magnetic block is made of a magnetic material, the demagnetizing force is all applied to the magnet, but if it is non-magnetic, it is equally applied to this block, so the demagnetizing force applied to the magnet relaxes only the thickness ratio. Can do.
[0029]
FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention. In the present embodiment, in the permanent magnet type rotor of the second embodiment, as shown in FIG. 3, only the magnet 9 existing in the magnet insertion groove located between the poles is divided into two magnetization directions. Is reversed. The permanent magnet type rotor 4C of the present embodiment is provided with a means for adjusting the magnetic flux downward for the reason described in the second embodiment. That is, a part Φ of the magnetic flux emitted from one magnetic pole part of the divided magnet 9 flows into the other magnetic pole part of the same magnet and does not flow into the stator side, but only flows through the stator. It does not contribute directly to the magnet torque. Further, a part of the magnetic flux passes through the magnetic circuit flowing to the stator side through the air gap, and works as magnet torque. However, since the former magnetic flux places its flowing magnetic circuit under a high magnetic flux density, there is an effect of preventing magnetic flux acting as torque from leaking to the adjacent magnetic pole. That is, it indirectly contributes to torque generation.
[0030]
In the method of forming the magnet divided into two, two magnets magnetized in a single direction can be inserted into the magnet insertion groove with their magnetization directions reversed, for example, FIG. 3 and FIG. As is clear from comparison of 2 (b), when magnetizing with the magnetizing device, the rotor magnetic pole facing the magnetizing yoke is shifted, that is, the magnet inserted in the magnet insertion groove corresponding to the gap between the yokes. By using the same magnetizing device, the permanent magnet type rotor of this configuration can be provided simply by making the centers of the two face each other. In this case, a buffer portion in a non-magnetized state exists between the two divided magnetic poles, which is lower than the amount of magnetic flux obtained when two magnets are used.
[0031]
FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention. In the present embodiment, in the permanent magnet type rotor of the first embodiment, as shown in FIG. 4, all the magnets 6 are inserted into the magnet insertion grooves assigned to the poles, and Only the magnet 10 present in the magnet insertion groove located is arranged with its magnetization direction oriented in the circumferential direction. This effect is substantially the same as that of the third embodiment, but the magnetic flux Φ generated by the magnet 10 of the permanent magnet type rotor 4D of the present embodiment is applied to the magnetization circuit flowing only in the rotor under a high magnetic flux density. The magnetic flux acting as torque prevents the leakage of the magnetic flux acting as torque to the adjacent magnetic pole. That is, it indirectly contributes to torque generation. Such a method of applying magnet magnetization in the circumferential direction is not possible with rotor magnetization, and a magnet magnetized in the width direction in advance is inserted into a magnet insertion groove existing between the poles.
[0032]
Although not shown, the magnetic flux amount can be finely adjusted by dividing the magnet into a plurality of parts in the width direction and replacing a part thereof with a magnetic block. That is, the replaced magnetic block does not generate magnet magnetic flux, but merely forms a magnetic circuit so as not to interrupt the flow of the magnetic magnetic flux, so that the effect of apparently reducing the width of the magnet is added. Become. Further, by using a material with a low Curie temperature or a material with a large saturation magnetization temperature change, the magnetic flux amount can be adjusted by the rotor temperature. That is, since the magnetic loss of the stator core or the harmonic loss of the rotor is proportional to the magnetic flux, the Curie temperature is close to the temperature so that the temperature does not exceed the allowable limit so that the demagnetization resistance of the magnet is reduced. By using a magnetic block made of a magnetic material having a magnetic property, the magnetization of the magnetic block disappears at this temperature, and the magnetic flux generated by this magnet is greatly reduced, so that the magnetic flux contributing to the torque is transferred to the adjacent magnetic pole. The magnetic flux resulting from the loss can be reduced.
[0033]
A fifth embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, in the permanent magnet type rotor of the first embodiment, a part of the magnet insertion groove assigned to each pole is replaced with a magnet having different characteristics. The different characteristics generally refer to the energy density (saturation magnetic flux density) of the magnet, and the permanent magnet type rotor of the present embodiment adjusts the magnet magnetic flux amount downward as described in the second embodiment. It also comes with an effect that can be used. That is, the voltage induced between the coil terminals when the stator teeth or core back loss increases due to the magnetic flux generated by the magnet and temperature rise becomes a problem, or when the magnetic flux is interlinked with the stator windings. In order to prevent this, the total amount of magnet magnetic flux is adjusted. On the other hand, by using a magnet having a large energy density and in combination with the seventh embodiment described later, the total amount of magnet magnetic flux is adjusted, and the effects described in the seventh embodiment are also provided. It can also be made. The present embodiment is not different from the stator structure of the first embodiment, and only a part of the magnet is replaced. Therefore, it is not shown again here.
[0034]
A sixth embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, in the permanent magnet type rotor of the fifth embodiment, magnets having different characteristics are used, in particular, magnets having different Curie temperatures. A magnet having a different Curie temperature is, for example, a combination in which the former has a Curie temperature near 300 degrees, while the latter exists near 700 degrees, such as an Sm-Co magnet for a Ne-Fc-B magnet. Means. A magnet having a high Curie temperature generally has a high coercive force, and the coercive force is hardly lowered by the temperature. However, the energy density tends to be low regardless of the magnet materials mentioned above.
[0035]
Permanent magnet type rotating electrical machines are designed and manufactured so that they can sufficiently withstand demagnetization during steady operation. For example, when a large current flows temporarily due to step-out or rotor lock, or suddenly exceeds the allowable limit. If the temperature rises excessively, the possibility of demagnetization exceeding the demagnetization resistance of the magnet increases. However, due to protection coordination with inverter control, the occurrence of such a phenomenon is extremely low. For this reason, increasing the magnet thickness will unnecessarily increase the amount of magnets, leading to downsizing of the rotating electrical machine. It will be contrary. Therefore, by using the necessary magnet dimensions during steady operation and replacing some of the magnets with magnets with a high Curie temperature, this magnet alone will not become inoperable at all even if it falls into the abnormal state described above. The magnet is not demagnetized at the minimum, the magnet magnetic flux is maintained and the magnet torque is generated without change. Thereby, also from a viewpoint of demagnetization protection, it is possible to provide a permanent magnet type rotor having both high torque and high output rotating electrical machine and operation protection. The present embodiment is not different from the rotor structure of the fifth embodiment, and only a part of the magnet is replaced. Therefore, it is not shown again here.
[0036]
A seventh embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, in the permanent magnet type rotor of the first embodiment, a magnet is not inserted into a part of a magnet insertion groove assigned to each pole, and a hole is left as it is. The present embodiment constitutes a means for adjusting the magnetic flux downward for the reason described in the second embodiment. That is, the magnet magnetic flux amount is adjusted by not inserting the magnet into a part of the magnet insertion groove but leaving the magnet in a hole state. This hole is present as a barrier for preventing the magnetic flux from flowing only in the rotor as a leakage flux. However, if the material is a non-magnetic material, the holes may be filled. For example, a block made of a conductive material such as copper or aluminum can be inserted and used as a damper bar for suppressing torque fluctuations, or for adjusting the balance of the rotor. Further, by using together with the fifth embodiment, it is possible to obtain a damper bar effect or balance adjustment without greatly reducing the magnet torque. Note that this embodiment is not different from the rotor structure of the fifth embodiment, and the magnet insertion groove is simply left as a hole, so that it is not shown here again.
[0037]
FIG. 5 shows an eighth embodiment of the present invention. In this embodiment, in the permanent magnet type rotor of the first embodiment, as shown in FIG. 5, a magnetic block 7 is inserted into a magnet insertion groove located near the gap. As the torque of a rotating electrical machine, there are a magnet torque and a reluctance torque, and it has recently been realized to realize the torque characteristics of the rotating electrical machine by a combination thereof. For example, for applications that require torque characteristics with a wide variable speed range, such as HEV / EV, reluctance torque must be used, and magnet torque and reluctance torque can be realized at an arbitrary ratio. Is required to. The reluctance torque is a torque obtained by exciting a rotor core and generating a magnetic flux with a part of a current supplied to the stator winding, and generating the magnetic flux. The magnetic flux forms a magnetic circuit that flows in the vicinity of the rotor core. However, in the rotor of this configuration, the magnet insertion grooves are arranged in close contact with each other for the purpose of minimizing the leakage of magnet magnetic flux, so that the magnetic flux that generates reluctance torque cannot flow as it is.
[0038]
In the permanent magnet type rotor 4E of the present embodiment, a magnetic flux (hereinafter referred to as an excitation magnetic flux) Φr that causes reluctance torque flows by crushing the magnet insertion groove located near the gap by inserting the magnetic block 7. A magnetic circuit is held. That is, the exciting magnetic flux Φr is not interrupted by the magnet insertion groove in the vicinity of the gap, but passes through the magnetic block 7 having a high magnetic permeability and flows to the stator through the gap, so that a large reluctance torque can be expressed. .
[0039]
A ninth embodiment of the present invention will be described. This embodiment is a permanent magnet type rotor according to the eighth embodiment, in which the magnet insertion groove located in the vicinity of the gap is made of a magnetic material having a high saturation magnetic flux density, for example, an Fe—Co based metal material. The magnetic block is a magnetic block made of a laminated body such as a directional silicon steel strip having a high magnetic flux density and a high magnetic permeability. The exciting magnetic flux is secured by crushing the magnet insertion groove in the vicinity of the pole with a magnetic block, but the adjacent magnet insertion groove is close to that part in the magnetic circuit. The space is small compared to the circuit, and therefore the magnetic flux density is increased, and the amount of generation is limited. In order to increase the amount of magnetic flux, it is only necessary to increase the number of magnet insertion grooves filled with the magnetic block and widen the space for limiting the amount of magnetic flux. However, it leads to a decrease in the magnetic flux of the magnet and is not suitable for applications that also require magnet torque. In such a case, it is necessary to alleviate the magnetic saturation of the magnetic block filled in the magnetic block without increasing the magnet insertion groove filled with the magnetic block. The permanent magnet type rotor of the present embodiment is achieved by adopting a magnetic material having a high saturation magnetic flux density or a magnetic material having a high magnetic flux density and a high magnetic permeability as the magnetic block material. That is, it is possible to increase the reluctance torque without increasing the allowable magnetic flux amount of the magnetic block made of this magnetic material and lowering the magnet torque. The amount of increase in the excitation magnetic flux does not increase as much as the method of increasing the magnet insertion groove filled with the magnetic block described above, but it can still be expected to increase by several tens of percent. Note that this embodiment is not different from the rotor structure of the eighth embodiment, and merely specifies the material of the magnetic block, and is not shown here again.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention , the number of magnet insertion grooves is at least twice the number of poles , and each magnet is reduced in width and increased in number so that the total magnet amount is reduced. In addition, the magnet torque is increased, and the magnet insertion groove is arranged on the outer periphery side of the rotor, so that the magnet can be occupied and the rotor outer dimension can be reduced. Therefore, it is possible to achieve both contradictory performances of improvement in characteristics and downsizing. Further, by alternately reversing the magnetization directions of adjacent magnets, the number of poles can be changed in a rotor shape in which the same magnet insertion groove is formed by punching. Therefore, the same punching die and manufacturing process can be shared for changing the number of poles, which is advantageous in terms of cost.
[0041]
In addition, all insert the magnets into the magnet insertion groove assigned to each pole, and in Rukoto align the magnetization direction of the magnet in all approximately radially, magnetic flux all flows radially, effectively to the magnet torque Can work and improve the properties.
[0042]
Further, the magnetic flux of only magnet is inserted and held in the magnet insertion groove corresponding to between the poles, in Rukoto to reverse the direction of magnetization in 2 divided, a magnet whose magnetization direction is inverted by two divided Flows only in the rotor and forms a magnetic circuit with a high magnetic flux density, which prevents the magnetic flux acting as torque from leaking to the adjacent magnetic pole and indirectly contributes to torque generation, thereby improving the characteristics. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a permanent magnet type rotor according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a transverse sectional view of the permanent magnet type rotor according to the first embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a permanent magnet type rotor according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a permanent magnet rotor according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a permanent magnet type rotor according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional permanent magnet type rotating electric machine.
[Explanation of symbols]
4A to 4E Permanent magnet type rotor 5 Shaft 6 Magnet 7 Magnetic block 8 Magnet insertion groove 9 Magnet 10 in which the magnetization direction is reversed in two divisions Magnet with the magnetization direction arranged in the circumferential direction

Claims (1)

電磁鋼板抜板をシャフト方向に積層し、この積層した電磁鋼板抜板に周方向に沿って等間隔で複数個打ち抜き形成した同一の磁石挿入溝の全てに磁石を挿入・保持し、且つ当該磁石の磁化方向を全て略径方向に揃えてなる永久磁石型回転子において、前記磁石挿入溝の個数を、極数に対して少なくとも2倍とし、また各極の間に相当する前記磁石挿入溝に挿入・保持させた磁石のみを、その磁化方向を2分割にて反転させてなることを特徴とする永久磁石型回転子。Laminating electromagnetic steel sheets punched in the shaft direction, a magnet was inserted and held in all the same magnet insertion groove in which a plurality of punched at regular intervals along the laminated electromagnetic steel sheets punched in the circumferential direction, and the magnet In the permanent magnet type rotor in which all the magnetization directions of the magnets are aligned substantially in the radial direction, the number of the magnet insertion grooves is at least twice the number of poles, and the magnet insertion grooves corresponding to the gaps between the poles A permanent magnet type rotor , wherein only the inserted and held magnets are reversed in magnetization direction by two divisions .
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