JP4411663B2 - Permanent magnet type synchronous rotating electric machine, vehicle equipped therewith, elevator, fluid machine and processing machine - Google Patents
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Description
本発明は、ハイブリッド自動車や燃料電池自動車、電気自動車等の車両もしくはクレーンや巻上げ機、エレベータ、立体駐車場等の昇降機または風水力用のコンプレッサやブロワ、ポンプ等の流体機械もしくは半導体製造装置や工作機械を主とする加工機などの産業用省力機械の駆動用モータ、発電機として用いられる、永久磁石形同期回転電機、それを備える車両、昇降機、流体機械および加工機に関するものである。 The present invention relates to a vehicle such as a hybrid vehicle, a fuel cell vehicle, an electric vehicle, a crane, a hoisting machine, an elevator, an elevator such as a multilevel parking lot, a fluid machine such as a compressor, blower or pump for wind and hydraulic power, or a semiconductor manufacturing apparatus or machine The present invention relates to a permanent magnet type synchronous rotating electric machine, a vehicle including the same, a lift, a fluid machine, and a processing machine.
近年、地球温暖化の防止、資源確保の観点から、ハイブリッド自動車等の車両、産業用省力機械などの果たすべき役割が大変重要になってきており、これには二酸化炭素の排出削減、エネルギー消費量や効率の改善等を図ることが必要となっている。
このようなハイブリッド自動車等の車両あるいは産業用省力機械などにとって、高出力、高速回転化が可能で、信頼性が高く効率の良い、しかも回転速度が可変で制御性の良いなどの特長を持つ永久磁石形同期回転電機が求められている。この条件を満たす回転電機として、永久磁石を回転子に内蔵した同期モータ、いわゆる埋込磁石型同期モータ(IPMモータ:Interior Permanent Magnet Moter)が挙げられる。該モータは、小型・軽量化が図れるなどの特長を有していることから、産業用省力機械の分野では、クレーンや巻上げ機、エレベータ、立体駐車場等の昇降機、風水力用のコンプレッサやブロワ、ポンプ等の流体機械あるいは半導体製造装置や工作機械を主とする加工機にも用途が拡大している。以下、本例では、埋込磁石型同期モータを中心に述べる。
In recent years, the role that vehicles such as hybrid vehicles and industrial labor-saving machines should play has become very important from the viewpoint of preventing global warming and securing resources, including the reduction of carbon dioxide emissions and energy consumption. It is necessary to improve efficiency.
For such vehicles such as hybrid cars or industrial labor-saving machines, it is possible to achieve high output and high speed rotation, and it is reliable and efficient, and the rotation speed is variable and controllability is permanent. There is a need for a magnet-type synchronous rotating electrical machine. An example of a rotating electrical machine that satisfies this condition is a synchronous motor having a permanent magnet built in a rotor, a so-called embedded magnet type synchronous motor (IPM motor: Interior Permanent Magnet Motor). Since the motor has features such as miniaturization and weight reduction, in the field of industrial labor-saving machinery, cranes, hoisting machines, elevators, elevators such as multilevel parking lots, compressors and blowers for wind and hydraulic power Applications are expanding to fluid machines such as pumps or processing machines mainly including semiconductor manufacturing equipment and machine tools. Hereinafter, in this example, an embedded magnet type synchronous motor will be mainly described.
図6は、第1従来技術における回転子コア成形用に打ち抜いた電磁鋼板形成体の正面図である。
図6において、電磁鋼板形成体35は回転子コアを形成するための1枚の薄肉円盤状の電磁鋼板よりなる。この電磁鋼板形成体35は、回転子を形成した際に1極あたり永久磁石を挿入するために一つの磁石穴31が設けられており、この磁石穴31から回転子外周部までの間の部分にアウターブリッジ32が形成されている。なお、電磁鋼板形成体35を複数積層してブロック状に形成すると、電磁鋼板積層体(図7の回転子コア34)が製作される(例えば、特許文献1、非特許文献1を参照)。
FIG. 6 is a front view of a magnetic steel sheet forming body punched out for forming a rotor core in the first prior art.
In FIG. 6, the electromagnetic steel
次に埋込磁石型同期モータの動作原理について説明する。
図7は、第1従来技術の回転子を適用した埋込磁石型同期モータの主要部の正断面図である。なお、図示されたモータにおける回転子の永久磁石磁極数は6極、固定子の突極磁極数(スロット数と同数)は36個となっている。
図7において、モータの動作は永久磁石33が回転子コア34内部に挿入された回転子30においては、磁気抵抗の小さい磁気的凸部を構成するq軸では空隙磁束密度が高く、磁気抵抗の大きい磁気的凹部を構成するd軸では空隙磁束密度が低くなる。このような回転子30の突極性により、q軸インダクタンスをLq、d軸インダクタンスをLdとしたときに、Lq>Ldとなり、磁石トルク以外に磁束密度の変化によって生じるリラクタンストルクが併用でき、更なる効率アップが期待できる。磁石トルクとは、回転子30の永久磁石33による磁界と固定子40の固定子コア41におけるスロット42内に収納された図示しない固定子巻線による回転磁界とが磁気吸引力および磁気反発力によっても発生するトルクであり、リラクタンストルクとは、固定子巻線(不図示)による回転磁界に回転子30の突極部が吸引されて発生するトルクである。
Next, the operation principle of the embedded magnet type synchronous motor will be described.
FIG. 7 is a front sectional view of the main part of an embedded magnet type synchronous motor to which the rotor of the first prior art is applied. In the illustrated motor, the rotor has 6 permanent magnet magnetic poles, and the stator has 36 salient magnetic poles (same as the number of slots).
In FIG. 7, in the operation of the motor, in the
次に第2従来技術について、図8を用いて説明する。
図8は、第2従来技術における回転子コア成形用に打ち抜いた電磁鋼板形成体の正面図である(例えば、特許文献2、特許文献3、特許文献4、特許文献5、特許文献6、特許文献7を参照)。
図8において、電磁鋼板形成体50は回転子コアを形成するための1枚の薄肉円盤状の電磁鋼板よりなる。この電磁鋼板形成体50は、回転子を形成した際に所定の極ピッチ角で設けた放射状の極ピッチ線に対し対称に回転子外径側に1極に対する磁石が2個に挿入されるように、2つの磁石穴52、53がV字形になるように設けられている。この磁石穴52、53の上端部から回転子外周部までの間の部分にアウターブリッジ54が形成されている。また、電磁鋼板形成体50には、磁石穴52、53との間にセンターブリッジ51が設けられている。なお、電磁鋼板形成体50を複数積層してブロック状に形成すると、電磁鋼板積層体(図9の回転子コア57)が製作される。
Next, the second prior art will be described with reference to FIG.
FIG. 8 is a front view of a magnetic steel sheet formed body punched for rotor core formation in the second prior art (for example,
In FIG. 8, the electromagnetic steel
次に動作について、図9を用いて説明する。
図9は、第2従来技術の回転子を適用した埋込磁石型同期モータの主要部の正断面図であり、最適回転トルクを発生する固定子と回転子との磁極の位置関係を模式的に表わしたものである。図10は第2従来技術による埋込磁石型同期モータの動作を説明するための図であって、(a)はモータ正回転時における動作を示す模式図、(b)はモータの回転磁界を発生させる電流位相とトルクの関係を示した図である。なお、図示されたモータにおける回転子の永久磁石磁極数は8極、固定子の突極磁極(スロット数と同数)は48個となっている。
図9、図10(a)において、埋込磁石型同期モータは、磁石穴52、53に該磁石穴と同サイズの永久磁石55、56を挿入した永久磁石形の回転子50を有している。このような構成で回転子コア57内部に埋め込まれた永久磁石55、56による磁界と固定子60の固定子コア61におけるスロット62内に収納された図示しない固定子巻線による回転磁界とが吸引反発して磁石トルクを発生する。また磁石軸であるd軸方向よりそれと直交するq軸方向の磁気抵抗が小さくなるため突極構造となり、d軸インダクタンスLdよりq軸インダクタンスLqが大きくなり、この突極性によりリラクタンストルクが発生する。図9、図10(a)では、磁石穴52、53に埋め込まれたV字形配列の永久磁石55、56は2等辺であるので、2つの同極同士が向き合った同サイズの永久磁石に挟まれた外鉄心部内の永久磁石による磁束の反発境点は回転子50の外鉄心部の中央で、放射状の極ピッチ線OPの中心を通る中心線OC上に位置する。
Next, the operation will be described with reference to FIG.
FIG. 9 is a front sectional view of the main part of an embedded magnet type synchronous motor to which the rotor of the second prior art is applied, and schematically shows the positional relationship between the magnetic poles of the stator and the rotor that generate the optimum rotational torque. It is shown in FIGS. 10A and 10B are diagrams for explaining the operation of the interior permanent magnet type synchronous motor according to the second prior art, in which FIG. 10A is a schematic diagram showing the operation during normal rotation of the motor, and FIG. 10B shows the rotating magnetic field of the motor. It is the figure which showed the relationship between the electric current phase to generate | occur | produce and a torque. In the illustrated motor, the rotor has eight permanent magnet magnetic poles, and the stator has 48 salient magnetic poles (the same number as the number of slots).
9 and 10A, the embedded magnet type synchronous motor has a permanent
図9、図10(a)において、実際には回転子50に回転エネルギーを与える力はスロット62内の固定子巻線(不図示)に流す電流の強弱など複合されたものであるが、ここでは説明のため簡略化して記している。なお、モータの磁束密度分布については、時計の針で示すとちょうど12時の針の位置における極に注目して述べることにする。
2つの同極永久磁石55、56に囲まれた外鉄心部のd軸の反発境点は回転子50の表面の中央にあるので、スロット62内の固定子巻線(不図示)により作られる極が図9、図10(a)の場合、固定子60と回転子50間のギャップ面において、OC上の反発境点に対して向かって左側が固定子N極、回転子S極となる構成の吸引部、右側が固定子及び回転子ともにS極となる反発部となる。回転子50の表面で、吸引部は磁束が密になり反発部は磁束が疎になるので、回転子50には磁束が密な方から疎の方に、即ち時計方向に動かそうとする磁石トルクが働く。またq軸磁束は突極に対向している固定子60のティース63を主に流れる。
図10(a)の説明箇所では、回転子50の永久磁石55、56による磁界とスロット62内の固定子巻線(不図示)による回転磁界の吸引、および固定子巻線(不図示)による回転磁界に回転子50のd軸突極部が吸引されるので、斜線部の磁束密度が特に高くなる。この時永久磁石のS極成分と固定子巻線(不図示)によるS極成分に対して巻線によるN極成分が短いので、S極成分の磁束を短くする方向に、即ち時計方向に回転子50を動かそうとするリラクタンストルクが働く。
ここで、図10(b)において、磁石による磁界と巻線による回転磁界とが磁気吸引力、磁気反発力によって発生する磁石トルクは図中の曲線の関係になり、巻線による回転磁界に回転子の突極部が吸引されて発生するリラクタンストルクは図中の曲線の関係になる。これにより、磁石トルクとリラクタンストルクの両方を合わせると、図中の太実線で示されたトルクを発生することができる。
In FIGS. 9 and 10A, the force that gives rotational energy to the
Since the rebounding point of the d-axis of the outer iron core part surrounded by the two homopolar
10A, the magnetic field by the
Here, in FIG. 10B, the magnet torque generated by the magnetic attractive force and magnetic repulsive force between the magnetic field by the magnet and the rotating magnetic field by the winding is in the relationship of the curve in the figure, and rotates to the rotating magnetic field by the winding. The reluctance torque generated when the salient poles of the child are attracted has the relationship of the curve in the figure. Thus, when both the magnet torque and the reluctance torque are combined, the torque indicated by the thick solid line in the figure can be generated.
ところが、第2従来技術では、2つの永久磁石挿入穴の上面と回転子コアの外径間に形成された外鉄心部で、電機子反作用によるq軸磁束が飽和し易いため、リラクタンストルクを利用できず、起動時や急激な負荷変動に大きなトルクを得にくい。
また、第2従来技術にて示すように、V字形で1極あたり2つの永久磁石を配列した形状は、第1従来技術に示すような平坦な永久磁石配列を有する形状より磁気異方性を強くした形状であるが、異方性を十分生かせておらず、低速・軽負荷時のモータ効率向上に寄与していない。
However, in the second prior art, the reluctance torque is used because the q-axis magnetic flux due to the armature reaction tends to be saturated at the outer iron core formed between the upper surfaces of the two permanent magnet insertion holes and the outer diameter of the rotor core. It is not possible to obtain a large torque at start-up or sudden load fluctuation.
Further, as shown in the second prior art, the shape of the V-shaped two permanent magnets arranged per pole is more magnetically anisotropic than the shape having a flat permanent magnet arrangement as shown in the first prior art. Although it has a strong shape, it does not take full advantage of anisotropy and does not contribute to improving motor efficiency at low speeds and light loads.
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、2つのV字形に配列された磁石穴の上面と、回転子の外径間に形成された外鉄心部にて、q軸磁束の飽和を抑えると共にリラクタンストルクの利用と、磁石トルクの向上を図ることができ、起動時や急激な負荷変動に大きなトルクを得ることが可能で効率が良い、永久磁石形同期回転電機、それを備える車両、昇降機、流体機械および加工機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and a q-axis magnetic flux is formed by an upper iron core portion formed between the upper surface of two V-shaped magnet holes and the outer diameter of the rotor. Permanent magnet type synchronous rotating electrical machine that can reduce saturation and improve reluctance torque and improve magnet torque, and can obtain large torque during startup and sudden load fluctuations. An object is to provide a vehicle, an elevator, a fluid machine, and a processing machine that are provided.
上記問題を解決するため、本発明は次のような構成にしたものである。
請求項1に記載の発明は、固定子コアに固定子巻線を装着する固定子と、回転子コアを有する回転子とを具備し、前記回転子は、前記回転子コアに所定の極ピッチ角で設けられると共に、回転中心側を頂点とするV字に沿って1極に対する永久磁石を2個挿入するための第1の磁石穴および第2の磁石穴と、前記第1、第2の磁石穴にそれぞれ挿入された第1、第2の永久磁石と、前記V字の頂点部に位置するように設けられた前記第1、第2の磁石穴を仕切るためのセンターブリッジと、を備えた永久磁石形同期回転電機において、前記V字の頂点は前記極ピッチ角を2等分する中心線上にあり、前記V字の頂点を基準にした前記第1の磁石穴と前記極ピッチ角の中心線とのなす角度は、前記第2の磁石穴と前記極ピッチ角の中心線とのなす角度より小さくなるようにしており、前記回転子の磁気的凹部を構成する磁石軸をd軸とし、該d軸と直交して前記回転子の磁気的凸部を構成する突極をq軸とするとき、q軸磁束の流れる前記回転子の1つの突極には、前記固定子の突極磁極がほぼ2つ対向して構成されていることを特徴としている。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の永久磁石形同期回転電機において、前記第1、第2の磁石穴の形状を非対称に構成したことを特徴としている。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の永久磁石形同期回転電機において、前記第1の磁石穴の長手方向長さが、前記第2の磁石穴の長手方向長さより短くしてあることを特徴としている。
請求項4に記載の発明は、請求項1または2に記載の永久磁石形同期回転電機において、前記第1、第2の磁石穴は、該穴のそれぞれの上端面から該電磁鋼板形成体の外周部までの間の鉄心部の間隔が同一になるような位置に設けてあることを特徴としている。
請求項5に記載の発明は、請求項1または2に記載の永久磁石形同期回転電機において、前記第1、第2の磁石穴に、それぞれ前記磁石穴の長手方向における両端部に外周側または内周側に向けて膨らむ形状の漏洩磁束防止用の円弧空間が設けられたことを特徴としている。
請求項6に記載の発明は、請求項1または2に記載の永久磁石形同期回転電機において、前記第1、第2の磁石穴に、それぞれ前記磁石穴の角部を含むように、角部の曲率より大きな曲率で外周側に向けて膨らむ形状の漏洩磁束防止用の円弧空間が設けられたことを特徴としている。
請求項7に記載の発明は、請求項1または2に記載の永久磁石形同期回転電機において、前記第1、第2の磁石穴は、略矩形状であることを特徴としている。
請求項8に記載の発明は、請求項1または2に記載の永久磁石形同期回転電機において、前記第1、第2の磁石穴は、円弧形状であることを特徴としている。
請求項9に記載の発明は、請求項1に記載の永久磁石形同期回転電機において、前記回転子コアに、前記極ピッチ角の両端に位置する極ピッチ線上に、遠心力による応力限界により決定される空洞部が設けられたことを特徴としている。
請求項10に記載の発明は、請求項1に記載の永久磁石形同期回転電機において、前記第1、第2の磁石穴の上端面と前記回転子コアの外周部との間に形成される鉄心部に、前記第1、第2永久磁石の作る磁束が前記回転子コアにおける極ピッチ角の中心を通る中心線に対して円周方向に偏って分布することを特徴としている。
請求項11に記載の発明は、請求項1に記載の永久磁石形同期回転電機において、前記第1、第2の永久磁石で構成される磁極の磁極数Pと前記固定子の突極磁極に配列される突極磁極数Mの関係は、P=2(n+1)(但しnは1以上の整数)かつM=6Pとしたことを特徴としている。
請求項12に記載の発明は、請求項11に記載の永久磁石形同期回転電機において、前記回転電機は、前記永久磁石の磁極数が8極の埋込磁石型同期回転電機であることを特徴としている。
請求項13に記載の発明は、請求項1〜12に記載の永久磁石形同期回転電機を、車輪を駆動するための駆動用モータとして用いた車両であることを特徴としている。
請求項14に記載の発明は、請求項1〜12に記載の永久磁石形同期回転電機を、発電機として用いた車両であることを特徴としている。
請求項15に記載の発明は、請求項1〜12に記載の永久磁石形同期回転電機を駆動用モータとして用いた昇降機であることを特徴としている。
請求項16に記載の発明は、請求項1〜12に記載の永久磁石形同期回転電機を駆動用モータとして用いた流体機械であることを特徴としている。
請求項17に記載の発明は、請求項1〜12に記載の永久磁石形同期回転電機を駆動用モータとして用いた加工機であることを特徴としている。
In order to solve the above problem, the present invention is configured as follows.
The invention described in claim 1 comprises a stator for mounting a stator winding on a stator core, and a rotor having a rotor core, and the rotor has a predetermined pole pitch with respect to the rotor core. A first magnet hole and a second magnet hole for inserting two permanent magnets for one pole along a V-shape with the rotation center side as a vertex, and the first and second magnet holes. First and second permanent magnets respectively inserted into the magnet holes, and a center bridge for partitioning the first and second magnet holes provided so as to be positioned at the top of the V-shape. In the permanent magnet type synchronous rotating electric machine, the vertex of the V-shape is on a center line that bisects the pole pitch angle, and the first magnet hole and the pole pitch angle with respect to the vertex of the V-shape are used as a reference. The angle formed with the center line is the distance between the second magnet hole and the center line of the pole pitch angle. The magnet axis constituting the magnetic concave portion of the rotor is d-axis, and the salient pole constituting the magnetic convex portion of the rotor perpendicular to the d axis is q-axis. In this case, one salient pole of the rotor through which the q-axis magnetic flux flows is configured so that substantially two salient pole magnetic poles of the stator are opposed to each other.
According to a second aspect of the present invention, in the permanent magnet type synchronous rotating electric machine according to the first aspect, the shapes of the first and second magnet holes are asymmetrical.
According to a third aspect of the present invention, in the permanent magnet type synchronous rotating electric machine according to the first or second aspect, the longitudinal length of the first magnet hole is shorter than the longitudinal length of the second magnet hole. It is characterized by being.
According to a fourth aspect of the present invention, in the permanent magnet type synchronous rotating electric machine according to the first or second aspect, the first and second magnet holes are formed on the electromagnetic steel sheet forming body from the upper end surfaces of the holes. It is characterized in that it is provided at a position where the interval of the iron core part to the outer peripheral part becomes the same.
According to a fifth aspect of the present invention, in the permanent magnet type synchronous rotating electric machine according to the first or second aspect of the invention, the first and second magnet holes are respectively connected to both ends in the longitudinal direction of the magnet holes on the outer peripheral side or An arc space for preventing leakage magnetic flux having a shape bulging toward the inner peripheral side is provided.
According to a sixth aspect of the present invention, in the permanent magnet type synchronous rotating electric machine according to the first or second aspect, the corner portion of the first and second magnet holes includes a corner portion of the magnet hole. An arc space for preventing leakage magnetic flux having a shape that bulges toward the outer peripheral side with a curvature larger than the above-described curvature is provided.
According to a seventh aspect of the present invention, in the permanent magnet type synchronous rotating electric machine according to the first or second aspect, the first and second magnet holes are substantially rectangular.
According to an eighth aspect of the invention, in the permanent magnet type synchronous rotating electric machine according to the first or second aspect, the first and second magnet holes are arc-shaped.
According to a ninth aspect of the present invention, in the permanent magnet type synchronous rotating electric machine according to the first aspect of the present invention, the rotor core is determined by a stress limit due to a centrifugal force on pole pitch lines located at both ends of the pole pitch angle. It is characterized in that a hollow portion is provided.
A tenth aspect of the present invention is the permanent magnet type synchronous rotating electric machine according to the first aspect, wherein the permanent magnet type synchronous rotating electric machine is formed between upper end surfaces of the first and second magnet holes and an outer peripheral portion of the rotor core. A magnetic flux generated by the first and second permanent magnets is distributed in the iron core portion in a circumferential direction with respect to a center line passing through the center of the pole pitch angle in the rotor core.
According to an eleventh aspect of the present invention, in the permanent magnet type synchronous rotating electric machine according to the first aspect, the number P of magnetic poles constituted by the first and second permanent magnets and the salient pole magnetic pole of the stator. The relationship between the number M of salient poles arranged is P = 2 (n + 1) (where n is an integer equal to or greater than 1) and M = 6P.
According to a twelfth aspect of the present invention, in the permanent magnet type synchronous rotating electric machine according to the eleventh aspect, the rotating electric machine is an embedded magnet type synchronous rotating electric machine in which the number of magnetic poles of the permanent magnet is eight. It is said.
A thirteenth aspect of the present invention is a vehicle using the permanent magnet type synchronous rotating electric machine according to the first to twelfth aspects of the present invention as a drive motor for driving wheels.
The invention described in
A fifteenth aspect of the invention is an elevator using the permanent magnet type synchronous rotating electric machine according to the first to twelfth aspects as a drive motor.
The invention described in claim 16 is a fluid machine using the permanent magnet type synchronous rotating electrical machine described in claims 1-12 as a drive motor.
The invention described in claim 17 is a processing machine using the permanent magnet type synchronous rotating electric machine described in claims 1 to 12 as a drive motor.
本発明によれば、回転子コアにおける所定の極ピッチ角で設けた放射状の極ピッチ線の範囲内に、V字に沿って1極に対する永久磁石を2個挿入するための2個の磁石穴のうち、一方の磁石穴を該極ピッチ線の中心線から遠ざかる方向にずらし、他方を該極ピッチ線の中心線に近づく方向にずらして設けることにより、2個の永久磁石の作る磁束が回転子コアにおける該極ピッチ線の中心に対して円周方向に偏って分布するため、V字形に配列された2つの磁石穴の上端面と回転子コアの外周部との間に形成される鉄心部にて、q軸磁束の飽和を抑えると共にリラクタンストルクの利用と、磁石トルクの向上の両方を図ることが可能となる。その結果、起動時や急激な負荷変動に対しても大きなトルクを得ることが可能で効率が良い、車両もしくは昇降機または流体機械もしくは加工機などの分野に用いられる永久磁石形同期回転電機を実現することができる。 According to the present invention, two magnet holes for inserting two permanent magnets for one pole along the V shape within a range of radial pole pitch lines provided at a predetermined pole pitch angle in the rotor core. The magnetic flux produced by two permanent magnets is rotated by shifting one magnet hole in a direction away from the center line of the pole pitch line and shifting the other in a direction approaching the center line of the pole pitch line. The iron core formed between the upper end surfaces of the two magnet holes arranged in a V shape and the outer peripheral portion of the rotor core because it is distributed in the circumferential direction with respect to the center of the pole pitch line in the core. In this section, it is possible to suppress the saturation of the q-axis magnetic flux, and to use both the reluctance torque and the magnet torque. As a result, it is possible to obtain a permanent magnet type synchronous rotating electrical machine used in the fields of vehicles, elevators, fluid machinery, processing machines, etc., which can obtain a large torque even at start-up and sudden load fluctuations and is efficient. be able to.
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の実施例を示す回転子コア成形用に打ち抜いた電磁鋼板形成体の正面図、図2は本発明の電磁鋼板形成体を適用した回転子の構造を拡大した正断面図である。
図1において、1は電磁鋼板形成体、2、3は第1、第2の磁石穴、4はアウターブリッジである。また、図2において、5はセンターブリッジ、6、7は第1、第2の永久磁石、8は空洞部、10は回転子、11は回転子コア、20、21、22、23、24、25は漏洩磁束防止用の円弧空間、Oは回転中心、θは極ピッチ角、OPは極ピッチ角θの両端に位置する極ピッチ線、OCは極ピッチ線OP,OPで挟まれた極ピッチ角θを二等分する中心線、LaおよびLbはそれぞれ第1、第2の磁石穴2、3の半径方向長さ、Crは磁石穴2、3の上端面から回転子コア11の外周部までの間の鉄心部の間隔である。
FIG. 1 is a front view of a magnetic steel sheet formed body punched for forming a rotor core according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged front sectional view of the structure of a rotor to which the magnetic steel sheet formed body of the present invention is applied. is there.
In FIG. 1, 1 is a magnetic steel sheet forming body, 2 and 3 are first and second magnet holes, and 4 is an outer bridge. In FIG. 2, 5 is a center bridge, 6 and 7 are first and second permanent magnets, 8 is a cavity, 10 is a rotor, 11 is a rotor core, 20, 21, 22, 23, 24, 25 is a circular arc space for preventing leakage magnetic flux, O is a center of rotation, θ is a pole pitch angle, OP is a pole pitch line positioned at both ends of the pole pitch angle θ, and OC is a pole pitch sandwiched between the pole pitch lines OP and OP. A center line that bisects the angle θ, La and Lb are radial lengths of the first and second magnet holes 2 and 3, respectively, and Cr is an outer peripheral portion of the
本発明の特徴は以下のとおりである。
図1において、電磁鋼板形成体1は回転子コアを形成するための1枚の薄肉円盤状の電磁鋼板よりなる。この円盤状の電磁鋼板形成体1における所定の極ピッチ角で設けた放射状の極ピッチ線の範囲内に、該コアの回転中心側を頂点とするV字に沿って1極に対する磁石が2個挿入されるための2つの磁石穴2、3が設けられている。この電磁鋼板形成体1の磁石穴2、3の上端部から回転子外周部までの間の部分にアウターブリッジ4が形成されている。また、電磁鋼板形成体1に該V字形の磁石穴2、3の頂点部に位置するように該磁石穴を仕切るセンターブリッジ5が設けられている。なお、電磁鋼板形成体1を複数積層してブロック状に形成すると、電磁鋼板積層体(図2の回転子コア11)が製作される。
次に図2では、図1に示した電磁鋼板形成体1より構成される回転子コア11に1極あたり2個の永久磁石6、7をそれぞれ挿入するための第1、第2の磁石穴2、3の特徴を具体的に説明する。該コア11の回転中心O側を頂点とするV字に沿って所定の極ピッチ角θで設けた放射状の極ピッチ線OPの範囲内において、第1の磁石穴2が該極ピッチ線OPの中心を通る中心線OCから遠ざかる方向にずらし、第2の磁石穴3が該極ピッチ線OPの中心を通る中心線OCに近づく方向にずらして設けられた点である。
この第1、第2の磁石穴2、3の形状を非対称に構成すると共に、第1の磁石穴2の半径方向長さLaを長くし、第2の磁石穴3の半径方向長さLbを短くしてある。
また、第1、第2の磁石穴2、3は、回転子コア11に磁石6、7が挿入される該穴のそれぞれの上端面から回転子コア11の外周部までの間の鉄心部の間隔Crが同一になるような位置に設けられている。
また、第1、第2の磁石穴2、3に、それぞれ該磁石穴の半径方向における両端部に外周側または内周側に向けて膨らむ形状の漏洩磁束防止用の円弧空間20、21、22、23が設けられている。
また、第1、第2の磁石穴2、3に、それぞれ該磁石穴の角部を含むように、角部の曲率より大きな曲率で外周側に向けて膨らむ形状の漏洩磁束防止用の円弧空間24、25が設けられている。ここで、本実施例に記載した第1、第2の磁石穴2、3の形状は、基本的には略矩形状で構成されているが、これに替えて円弧形状としても構わない。
さらに、電磁鋼板形成体1より構成される回転子コア11には、遠心力による応力限界により決定され且つ該放射状の極ピッチ線OP上に位置するエリアに空洞部8が設けられている。
The features of the present invention are as follows.
In FIG. 1, an electromagnetic steel sheet forming body 1 is composed of one thin disk-shaped electromagnetic steel sheet for forming a rotor core. Two magnets for one pole along the V-shape with the center of rotation of the core as a vertex within the radial pole pitch line provided at a predetermined pole pitch angle in the disk-shaped electromagnetic steel sheet forming body 1 Two
Next, in FIG. 2, first and second magnet holes for inserting two
The shapes of the first and second magnet holes 2 and 3 are asymmetrical, the radial length La of the
Further, the first and second magnet holes 2 and 3 are formed in the iron core portion between the upper end surfaces of the holes through which the
In addition, the first and second magnet holes 2, 3 have
In addition, the first and second magnet holes 2 and 3 each include a corner portion of the magnet hole so as to include a corner portion of the magnet hole, and an arc space for preventing leakage magnetic flux that bulges toward the outer peripheral side with a curvature larger than the curvature of the corner portion. 24 and 25 are provided. Here, the shape of the first and second magnet holes 2 and 3 described in the present embodiment is basically formed in a substantially rectangular shape, but may be an arc shape instead.
Further, the
次に本発明の回転子を適用した埋込磁石型同期モータについて説明する。
図3は本発明の回転子を適用した埋込磁石型同期モータの主要部の正断面図であり、最適回転トルクを発生する固定子と回転子との磁極の位置関係を模式的に表わしたものである。なお、図示されたモータにおける回転子の永久磁石磁極数は8極、固定子の突極磁極(スロット数と同数)は48個となっており、この磁石数とスロット数の組合せは第2従来技術と同じである。
埋込磁石型同期モータにおいて、回転子10に埋め込まれた永久磁石6、7は、V字形配列で、互いに同極同士が向き合い、かつ、円周方向の厚みは同じだが、一方の永久磁石6の径方向長さが長く、他方の永久磁石7の径方向長さが短くなっており、かつ、それぞれの永久磁石の上端面から回転子10の外周部までの鉄心部の間の間隔Crは同一深さに設けられている。また、図3に示す永久磁石6、7の回転子10の回転中心に対する開角は第2従来技術の図10に示す永久磁石55、56の開角と同じ角度にしている。したがって、2つの同極で長さの異なる永久磁石6、7に挟まれた外鉄心部内の永久磁石による磁束の反発境点は、半径方向長さの短い永久磁石7側に近い方、即ち変形V字形配列の永久磁石6、7の開き角度α(開角)の中心を通る中心線Q―Qから円周方向に向かってδ偏った位置(回転子10の極ピッチ線の中心線OC上)に位置する。
Next, an embedded magnet type synchronous motor to which the rotor of the present invention is applied will be described.
FIG. 3 is a front sectional view of the main part of an embedded magnet type synchronous motor to which the rotor of the present invention is applied, and schematically shows the positional relationship between the magnetic poles of the stator and the rotor that generate the optimum rotational torque. Is. In the illustrated motor, the number of permanent magnet magnetic poles of the rotor is 8 and the number of salient pole magnetic poles (same as the number of slots) of the stator is 48, and the combination of the number of magnets and the number of slots is the second conventional. Same as technology.
In the embedded magnet type synchronous motor, the
なお、図3において、回転子の磁石穴に配列される永久磁石磁極数=8極、固定子の突極磁極に配列される突極磁極数(スロット数)=48個の例を示したが、この組合せについては、回転子の永久磁石の磁極数P、固定子突極磁極数Mとして、以下の関係で表わされるのが好ましい。
すなわち、P=2(n+1)(但しnは1以上の整数)かつM=6P
これらの組合せにより、コギングが少なく、振動の少ない、高出力で高効率の回転電機が得られる。
FIG. 3 shows an example in which the number of permanent magnet magnetic poles arranged in the magnet hole of the rotor = 8 poles and the number of salient magnetic poles arranged in the stator magnetic pole poles (number of slots) = 48. This combination is preferably expressed by the following relationship as the number of magnetic poles P of the permanent magnet of the rotor and the number of magnetic salient poles M of the stator.
That is, P = 2 (n + 1) (where n is an integer equal to or greater than 1) and M = 6P
With these combinations, it is possible to obtain a high-output and high-efficiency rotating electrical machine with less cogging and less vibration.
[本発明による回転電機の正回転動作の説明]
次に動作について説明する。
図4は本発明による埋込磁石型同期モータの動作を説明するための図であって、(a)はモータ正回転時における動作を示す模式図、(b)はモータの回転磁界を発生させる電流位相とトルクの関係を示した図である。
図4(a)において、2つの長さの異なる同極永久磁石6、7に囲まれた外鉄心部内のd軸の磁気反発境点はV字配列の底部の外側に位置する回転子10の表面にあり、その表面でのずれ量が図3で示すように、極ピッチ線OPの中心線OCより固定子の約1スロット分のずれ量とする偏角(δ)として説明を行うものとする。
固定子コア13のスロット14に装着の固定子巻線(不図示)により作られる極が図4(a)のような場合、固定子と回転子間のギャップ面は、磁気反発境点(OC上に存在)より左側が固定子巻線側をN極、永久磁石側をS極とする吸引部となり、右側が固定子巻線側および永久磁石側両方をS極とする反発部となる。吸引部は磁束が密になり反発部は磁束が疎になるが、吸引部は従来技術の図10の例に比べて固定子巻線の電流方向によって生じる固定子側のN極が少ない分、図10の例より磁束密度は高く、反発部は図10の例に比べて固定子側のS極が多い分、図10の例より磁束密度は低い。その密度差が大きい中で、磁束が密な方から疎の方に動かそうとして回転子に働く磁石トルクは図10の例より大きくなる。また、図4(a)において、回転子の回転中心に対して2つの永久磁石6、7の開角αの大きさは図10の例と同じだが、d軸内の磁気反発境点を約1スロット分(図3、図4中のδ)ずらすことにより、q軸磁束の流れる回転子の突極に対向している固定子の突極磁極(ティース)は図10の例の1つに比べてほぼ2つとなり、磁気飽和しにくくなる。図3の説明箇所では、回転子の永久磁石による磁界と巻線による回転磁界の吸引、巻線による回転磁界に回転子のd軸突極部が吸引されるので、図4(a)における斜線部分の磁束密度が特に高くなる。この時永久磁石のS極成分と巻線によるS極成分に対して図10の例よりさらに1スロット分だけN極成分は短くなり、S極成分の磁束を短くする方向に、即ち時計方向に回転子を動かそうとするリラクタンストルクが、図10の例より強く働く。
[Description of forward rotation operation of rotating electrical machine according to the present invention]
Next, the operation will be described.
4A and 4B are diagrams for explaining the operation of the embedded magnet type synchronous motor according to the present invention. FIG. 4A is a schematic diagram showing the operation during normal rotation of the motor, and FIG. 4B is a diagram for generating a rotating magnetic field of the motor. It is the figure which showed the relationship between an electric current phase and a torque.
In FIG. 4A, the d-axis magnetic repulsion point in the outer iron core part surrounded by two homopolar
When the pole formed by the stator winding (not shown) mounted in the
次に、本発明の永久磁石形同期回転電機の電流位相とトルクの関係について説明する。
本発明の回転子は図4(a)に示すように、第1、第2の磁石穴2、3の上端面と回転子コア11の外周部との間に形成される鉄心部において、第1、第2の永久磁石6、7の作る磁束が回転子コア11における所定の極ピッチ角で設けた放射状の極ピッチ線OPの中心OCに対して円周方向に偏って分布させている。これによって、d軸の磁束を偏らせることによりd軸の磁気抵抗は大きくなり、d軸インダクタンスLdよりq軸インダクタンスLqがますます大きくなり、突極性が顕著になるのでリラクタンストルクを発生しやすくなる。同時にq軸磁束飽和を抑えるために、極ピッチOP内におけるq軸に対向する固定子の突極磁極(ティース)の数を増やせるような偏った永久磁石配列とする。これにより、q軸磁束の飽和を緩和することができる。磁石による磁界と巻線による回転磁界とが磁気吸引力、磁気反発力によって発生する磁石トルクは図4(b)の曲線のような関係になり、巻線による回転磁界に回転子の突極部が吸引されて発生するリラクタンストルクは図4(b)の曲線のような関係になる。これにより、磁石トルクとリラクタンストルクの両方を合わせると、図4(b)の太実線で示されたトルク(総合トルク)を発生することができる。
Next, the relationship between the current phase and torque of the permanent magnet type synchronous rotating electric machine of the present invention will be described.
As shown in FIG. 4 (a), the rotor of the present invention includes a first core portion formed between the upper end surfaces of the first and second magnet holes 2 and 3 and the outer peripheral portion of the
[本発明による回転電機の逆回転動作の説明]
図5は本発明による埋込磁石型同期モータの動作を説明するための図であって、(a)はモータ逆回転時における動作を示す模式図、(b)はモータの回転磁界を発生させる電流位相とトルクの関係を示した図である。
図4に示す本発明の回転電機が時計方向に回転(正回転)している場合の最適回転トルク位置を示しているのに対し、図5は回転電機が反時計方向に回転(逆回転)している場合の最適回転トルク位置を示している。
図5(a)では回転子のd軸の同極磁気反発境点より左側が固定子巻線側および永久磁石側両方をS極とする反発部、右側が固定子巻線側をN極、永久磁石側をS極とする吸引部で、磁束密度の密な吸引部より疎の反発部の方向、即ち反時計方向に回転子を動かそうとする磁石トルクが働く。この場合の永久磁石形同期回転電機の電流位相とトルクの関係は図5(b)で示されるが、基本的に総合トルクは回転電機の正回転動作の場合と同じであるので省略する。
[Description of Reverse Rotation Operation of Rotating Electric Machine According to the Present Invention]
5A and 5B are diagrams for explaining the operation of the embedded magnet type synchronous motor according to the present invention. FIG. 5A is a schematic diagram showing the operation during reverse rotation of the motor, and FIG. 5B is a diagram for generating a rotating magnetic field of the motor. It is the figure which showed the relationship between an electric current phase and a torque.
4 shows the optimum rotational torque position when the rotating electrical machine of the present invention shown in FIG. 4 rotates clockwise (forward rotation), whereas FIG. 5 shows that the rotating electrical machine rotates counterclockwise (reverse rotation). The optimum rotational torque position is shown.
In FIG. 5 (a), the left side of the rotor's d-axis homopolar magnetic repulsion point is the repulsion part having both the stator winding side and the permanent magnet side as the S pole, the right side is the N pole at the stator winding side, In the attracting part with the S pole on the permanent magnet side, a magnet torque that tries to move the rotor in the direction of the repulsive part that is more sparse than the attracting part having a high magnetic flux density, that is, counterclockwise. The relationship between the current phase of the permanent magnet type synchronous rotating electric machine and the torque in this case is shown in FIG. 5B, but the total torque is basically the same as that in the case of the normal rotating operation of the rotating electric machine, and will be omitted.
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、図10の第2従来技術で示したように、回転子に埋め込まれた永久磁石が2等辺V字形配列された回転子に比べ、図3に示す本発明は、回転子コア11における所定の極ピッチ角θで設けた放射状の極ピッチ線OPの範囲内に、V字に沿って1極に対する永久磁石6、7を2個挿入するための2個の磁石穴2、3のうち、一方の磁石穴2を該極ピッチ線OPの中心線OCから遠ざかる方向にずらし、他方の磁石穴3を該極ピッチ線OPの中心線OCに近づく方向にずらして設けることにより、2個の永久磁石6、7の作る磁束が回転子コア11における該極ピッチ線OPの中心OCに対して円周方向に偏って分布するため、一方向の回転方向に対して永久磁石の半径方向の長さを変えたV字形配列では磁石トルク、リラクタンストルクともに向上し、永久磁石形同期回転電機の効率を上げることができる。そして、一方向の回転方向に対する磁石トルク向上は、永久磁石形同期回転電機の電流の低い低速・軽負荷領域の効率を大きく改善できる。
また、一般に回転子10の回転により埋め込まれた永久磁石には遠心力が作用し、永久磁石は回転子の外周側に抜け出そうとする。永久磁石と永久磁石挿入穴との接触面積が多いほど、永久磁石が回転中心に対して水平に近いほど、永久磁石の重量が軽いほど遠心力に強くなる。本発明のように二つの永久磁石6、7のうち、片方の半径方向の長さが短く、他方のそれを長くしたV字形永久磁石配列では、半径方向の長さが短い方の永久磁石7は回転中心に対して立っているが短い分重量が軽く、半径方向の長さが長い方の永久磁石6は比較対象とする2等辺V字形より回転中心に対して構成上水平に近くなるので回転遠心力に強い。
また、図2に示すように第1、第2の磁石穴2、3に、それぞれ磁石穴の半径方向における両端部に外周側または内周側に向けて膨らむ形状の漏洩磁束防止用の円弧空間20〜23を設ける構成、さらに第1、第2の磁石穴2、3に、それぞれ磁石穴の角部を含むように、角部の曲率より大きな曲率で外周側に向けて膨らむ形状の漏洩磁束防止用の円弧空間24、25を設ける構成にしたので、この円弧空間により、回転子10の磁石穴における応力の集中を拡散し、緩和することができる。
また、図2に示すように回転子コア11にV字に沿って1極あたり2個の磁石を挿入するための磁石穴2、3と該磁石穴の間にセンターブリッジ5を設ける構成にしたので、このセンターブリッジによって遠心耐力がさらに増加する。すなわちより高速回転化が可能になる。
また、図2に示すように回転子コア11に8個の空洞部8を形成するようにしたので、その分だけ本来重量物であった回転子10の軽量化を図ることができ、回転子10の中空部に嵌合された図示しない回転子軸を支承する軸受部(不図示)での機械的損失を少なくし、効率よくすることができる。この場合、空洞部8は、回転子10に作用する遠心力により発生する応力限界により決定される形状寸法と、磁路に対して影響が少ないところを判断して決定される形状寸法とにより設定されたエリア内に位置して形成されているので、回転遠心力に対する機械的強度を損なうことがなく、また、固定子12のスロット14に装着された固定子巻線(不図示)および回転子10の永久磁石6、7による磁束の流れ(磁路)を阻害することがなく、特性に悪影響を与えることもない。
しかも、上述した回転子コア11の空洞部8に冷媒を取り入れて流通させることができるので、回転子コアを直接冷却することができて、回転子10の冷却性能の向上を図ることができる。
The embodiment of the present invention has been described above in detail. As shown in the second prior art of FIG. 10, the permanent magnet embedded in the rotor is compared with the rotor in which the isosceles V-shaped array is arranged. The present invention shown in FIG. 2 is for inserting two
In general, a centrifugal force acts on the permanent magnet embedded by the rotation of the
In addition, as shown in FIG. 2, the first and second magnet holes 2 and 3 each have a circular arc space for preventing leakage magnetic flux that bulges toward the outer peripheral side or the inner peripheral side at both ends in the radial direction of the magnet holes. Leakage magnetic flux having a configuration in which 20 to 23 are provided, and the first and second magnet holes 2 and 3 swell toward the outer peripheral side with a curvature larger than the curvature of the corners so as to include the corners of the magnet holes, respectively. Since the
Further, as shown in FIG. 2, the
Further, since the eight
And since a refrigerant | coolant can be taken in and distribute | circulated to the
なお、第2従来技術の図10において、回転子に設けたd軸内磁気反発境点を、通常の2等辺V字形永久磁石配列では必然的に中央になるのに対し、本発明の図3では、1スロット分だけ短い方の永久磁石側にずらした原理説明を行ったが、このずらし量は回転電機の固定子のスロット数、回転子の極数の組合せにより適宜異なるものである。 In FIG. 10 of the second prior art, the d-axis magnetic repulsion boundary provided in the rotor is necessarily centered in the normal isosceles V-shaped permanent magnet arrangement, whereas in FIG. In the above description, the principle of shifting to the shorter permanent magnet side by one slot has been described, but the amount of shift varies depending on the combination of the number of slots of the stator of the rotating electrical machine and the number of poles of the rotor.
また、上記の実施例の説明及び図として、いわゆるスロット付き形固定子にて説明しているが、本発明は、主に回転子の構造に関わる発明であるため、スロット付き形固定子に限らず、いわゆるスロットレス形固定子を用いても同様の効果があることは、勿論である。
また、本発明は回転モータに替えて直線運動する直線モータにも適用することができる。
Further, as a description and drawings of the above-described embodiment, a so-called slotted stator is used. However, the present invention mainly relates to the structure of the rotor, and is therefore limited to the slotted stator. Needless to say, the same effect can be obtained by using a so-called slotless stator.
The present invention can also be applied to a linear motor that moves linearly instead of the rotary motor.
本発明の電磁鋼板形成体、電磁鋼板積層体、これを備えた永久磁石形同期回転電機用回転子、永久磁石形同期回転電機によれば、回転子コアにV字形に配列された2つの磁石穴の上端面と回転子コアの外周部との間に形成される鉄心部にて、q軸磁束の飽和を抑えると共にリラクタンストルクの利用と、磁石トルクの向上の両方を図ることが可能となり、その結果、起動時や急激な負荷変動に対しても大きなトルクを得ることが可能で効率を良好にすることができるため、ハイブリッド自動車や燃料電池自動車、電気自動車などの駆動用モータや発電機、鉄道車両用の駆動用モータや発電機、無停電電源用発電機車に用いる発電機として有効である。さらにエレベータ、立体駐車場等の昇降機または風水力用のコンプレッサやブロワ、ポンプ等の流体機械もしくは半導体製造装置や工作機械を主とする加工機の産業用機械の駆動用モータとしても有効である。 According to the electromagnetic steel sheet forming body, the electromagnetic steel sheet laminate of the present invention, the rotor for a permanent magnet type synchronous rotating electric machine including the same, and the permanent magnet type synchronous rotating electric machine, two magnets arranged in a V shape on the rotor core In the iron core part formed between the upper end surface of the hole and the outer periphery of the rotor core, it is possible to suppress the saturation of the q-axis magnetic flux and to use both the reluctance torque and the magnet torque. As a result, it is possible to obtain a large torque even at start-up and sudden load fluctuations and to improve the efficiency, so that drive motors and generators such as hybrid vehicles, fuel cell vehicles, electric vehicles, It is effective as a generator for use in drive motors and generators for railway vehicles, and generator cars for uninterruptible power supplies. Further, it is also effective as a motor for driving industrial machines such as elevators, elevators in multilevel parking lots, fluid machinery such as compressors, blowers, and pumps for wind and hydraulic power, or semiconductor manufacturing devices and machine tools.
1 電磁鋼板形成体、
2、3 第1、第2の磁石穴、
4 アウターブリッジ、
5 センターブリッジ、
6、7 第1、第2の永久磁石、
8 空洞部、
10 回転子、
11 回転子コア(電磁鋼板積層体)、
20、21、22、23、24、25 漏洩磁束防止用の円弧空間
12 固定子、
13 固定子コア、
14 スロット
O 回転中心、
OP 極ピッチ線、
OC 極ピッチ線の中心線、
θ 極ピッチ角、
α 第1、第2の磁石穴の開き角度(開角)、
δ 磁束の反発境点のずらし量(偏角)、
La、Lb 永久磁石の半径方向長さ、
Cr 磁石穴上端面から回転子コアの外周部までの間の鉄心部の間隔
1 electromagnetic steel sheet forming body,
2, 3 first and second magnet holes,
4 Outer bridge,
5 Center bridge,
6, 7 1st, 2nd permanent magnet,
8 cavity,
10 rotor,
11 Rotor core (magnetic steel sheet laminate),
20, 21, 22, 23, 24, 25
13 Stator core,
14 slot O center of rotation,
OP pole pitch wire,
OC The center line of the pole pitch line,
θ pole pitch angle,
α Opening angle (opening angle) of the first and second magnet holes,
δ Shift amount (deflection angle) of rebound point of magnetic flux,
La, Lb Permanent magnet radial length,
The distance between the upper end surface of the Cr magnet hole and the outer periphery of the rotor core
Claims (17)
前記回転子は、
前記回転子コアに所定の極ピッチ角で設けられると共に、回転中心側を頂点とするV字に沿って1極に対する永久磁石を2個挿入するための第1の磁石穴および第2の磁石穴と、
前記第1、第2の磁石穴にそれぞれ挿入された第1、第2の永久磁石と、
前記V字の頂点部に位置するように設けられた前記第1、第2の磁石穴を仕切るためのセンターブリッジと、
を備えた永久磁石形同期回転電機において、
前記V字の頂点は前記極ピッチ角を2等分する中心線上にあり、
前記V字の頂点を基準にした前記第1の磁石穴と前記極ピッチ角の中心線とのなす角度は、前記第2の磁石穴と前記極ピッチ角の中心線とのなす角度より小さくなるようにしており、
前記回転子の磁気的凹部を構成する磁石軸をd軸とし、該d軸と直交して前記回転子の磁気的凸部を構成する突極をq軸とするとき、q軸磁束の流れる前記回転子の1つの突極には、前記固定子の突極磁極がほぼ2つ対向して構成されていることを特徴とする永久磁石形同期回転電機。 A stator for mounting a stator winding on the stator core, and a rotor having a rotor core;
The rotor is
A first magnet hole and a second magnet hole that are provided in the rotor core at a predetermined pole pitch angle and for inserting two permanent magnets for one pole along a V-shape with the rotation center side as a vertex. When,
First and second permanent magnets respectively inserted into the first and second magnet holes;
A center bridge for partitioning the first and second magnet holes provided to be located at the apex of the V-shape;
In the permanent magnet type synchronous rotating electric machine with
The V-shaped apex is on a center line that bisects the polar pitch angle;
The angle formed between the first magnet hole and the center line of the pole pitch angle with respect to the vertex of the V shape is smaller than the angle formed between the second magnet hole and the center line of the pole pitch angle. And
When the magnet axis constituting the magnetic concave portion of the rotor is d-axis and the salient pole constituting the magnetic convex portion of the rotor perpendicular to the d-axis is q-axis, the q-axis magnetic flux flows. A permanent magnet type synchronous rotating electric machine, wherein one salient pole of a rotor is constituted by two salient pole magnetic poles of the stator facing each other.
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