JP5382156B2

JP5382156B2 - 回転電機

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Publication number: JP5382156B2
Application number: JP2012049433A
Authority: JP
Inventors: 勇二滝澤; 迪廣谷; 隆一瀧口; 紘子上山; 悟阿久津; 正嗣中野; 哲也岩田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-03-06
Filing date: 2012-03-06
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2032-03-06
Also published as: US8829758B2; JP2013187954A; DE102012218117A1; US20130234555A1

Description

この発明は、ロータコアに永久磁石が収納されたロータを有する回転電機に関するものである。

従来の同期電動機においては、ロータは、回転軸の周囲に略等間隔に配置される永久磁石と、各永久磁石の間に配設され、それぞれが磁極を形成する積層コア部材とを備える。積層コア部材は、磁性材料からなる多数の薄板コア片と一体形薄板コアとを相互に積層、結合して形成される。一体形薄板コアは、同一の極性を付与される薄板コア片と同一形状の薄板コア片部分と、これら薄板コア片部分を相互に連結する連結部とを備える。多数の薄板コア片と一体形薄板コアとをかしめ作業により一体に結合すると、各積層コア部材が、隣り合う積層コア部材間に永久磁石の設置空間を有した組立完了時の相対配置で相互に連結され、それにより一体形積層ロータコアが形成される。

一般に、ロータコアに永久磁石が収納されたロータを有する回転電動機では、トルクに寄与しないロータ内部で流れる異なる極性の磁極間の漏れ磁束によって回転電機の出力が低下する。従来の同期電動機では、同一の極性を付与される薄板コア片部分のみを連結部にて連結した一体形薄板コアを用いることで、異なる極性の磁極間が連結部で短絡することを防ぎ、前記漏れ磁束を低減している。

また、従来の同期電動機では、一方の極性の磁極を構成する一体形薄板コアと、他方の極性の磁極を構成する一体形薄板コアとの間に、連結部を有さない薄板コア片のみの層を設けて積層することで、三次元的な前記漏れ磁束を抑制している。（例えば、特許文献１参照）。

特開平０６-２４５４５１号公報

従来の同期電動機では、回転軸が磁性体である場合、積層されたロータコア間に短絡磁路が存在しなくとも回転軸を介して漏れ磁束が生じる。各磁極の漏れ磁束量は、回転積層を適用することで、ロータ全体ではある程度は平均化できるが、各磁極における、回転軸方向の漏れ磁束量の違いおよび同一積層平面上での漏れ磁束量の違いは、残存する。これらの漏れ磁束量の違いにより、トルクに寄与する各磁極からの磁束量に不均一性が生じ、電動機に、回転ムラおよびロータでの力のアンバランスに起因した振動が生じるなどの問題があった。

この発明は、上述のような問題を解決するためになされたもので、各磁極の漏れ磁束量を平均化することで、回転ムラおよびロータでの力のアンバランスが小さい回転電機を得ることを目的とする。

この発明に係る回転電機は、ステータと、該ステータの内側に回転軸にて回転可能に設けられたロータとを備えた回転電機であって、前記ロータの外周には、電磁鋼板が積層されたロータコアにより形成されて、該ロータコアの外周側の部位に周方向に沿って設けられた複数の間隙にそれぞれ収納された永久磁石によって励磁された、交互に極性が異なる磁極を配設し、前記ロータコアの内周側の部位には、同一積層平面内において、各前記磁極を形成する磁極片の少なくとも１組を相互に接続する短絡磁路と、該短絡磁路に接続されていない前記磁極片の間の前記永久磁石の内周側に接する突起部とを配設したものである。

この発明は、ロータコアに永久磁石が収納されたロータを有する回転電機の回転ムラおよび前記ロータでの力のアンバランスを抑制することができる。

この発明の実施の形態１に係る電動機を示す断面図である。この発明の実施の形態１に係るロータの断面図である。この発明の実施の形態１に係る積層されたロータコアの各層における平面図である。この発明の実施の形態２に係るロータの断面図である。この発明の実施の形態３に係るロータの断面図である。この発明の実施の形態３に係る積層されたロータコアの各層における平面図である。この発明の実施の形態４に係るロータの断面図である。この発明の実施の形態４に係るロータの断面図である。この発明の実施の形態５に係るロータの断面図である。この発明の実施の形態６に係るロータの断面図である。

実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１における回転電機であり、具体的には、ロータコア２に永久磁石３が収納されたロータ４を有する電動機１（以下、埋込磁石型電動機１）を示す回転軸５に垂直な平面での断面図である。この埋込磁石型電動機１は、例えば、電動パワーステアリング装置に用いられる電動機であって、ステータ６と、このステータ６の内側に回転可能に設けられたロータ４とを備えている。ステータ６は、周方向に間隔を空けて形成された各ティース７にコイル８が巻装されている。

図２（ａ）は、図１の埋込磁石型電動機１のロータ４の回転軸５に垂直な平面での断面図であり、図２（ｂ）は、図2（ａ）に示した断面Ａ-Ａ’における断面図である。ロータコア２は、回転軸５の軸方向に電磁鋼板を積層して形成されている。図３は、図２（ｂ）に示されたロータコアの組体２０の内、ロータコアの組体２０の上層に配置された３層の積層鋼板からなるロータコアの層２ａ、同中央層に配置された１層の積層鋼板からなるロータコアの層２ｂ、同下層に配置された３層の積層鋼板からなるロータコアの層２ｃを、それぞれ図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）にて示す平面図である。

図２（ａ）に示すように、ロータ４には、ロータコア２の外周側の部位に周方向に沿って配設された複数の間隙９に、それぞれ直方体形状の永久磁石３が収納されている。これら永久磁石３は、長手方向が回転軸５の中心線を基点とした放射方向線に沿うように間隙９に埋設されて、周方向に指向してＳ極、Ｎ極が着磁されている。これにより、ロータ４の外周には、周方向にＮ極とＳ極とが交互に配置された磁極１０が構成される。

図２（ｂ）および図３に示すように、ロータコア２は、二組のロータコアの組体２０が、短絡磁路１１が設けられていないロータコアの層２ｂを挟んで構成される。二組のロータコアの組体２０の間は、９０度回転させて積層（回転積層）されている。

ロータコアの組体２０は、短絡磁路１１により接続された同じ極性の一組の磁極片１０ａおよび短絡磁路１１で接続されていない磁極片１０ｂにより形成されたロータコアの層２ａと、同様に、磁極片１０ａおよび磁極片１０ｂにより形成されたロータコアの層２ｃとで、全ての磁極片が短絡磁路１１で接続されていない磁極片１０ｂで形成されるロータコアの層２ｂを挟んで構成される。また、ロータコアの層２ａとロータコアの層２ｃとは同じ形状であるが、ロータコアの層２ｃはロータコアの層２ａに対して右回りに一極分に相当する４５度回転積層されている。

回転積層されたロータコア２には、圧入またはねじ止めなどにより磁性体の回転軸５が挿入されている。また、ロータコアの層２ａ、２ｃには、回転軸５側から、短絡磁路１１が接続されない磁極片１０ｂの間の間隙９に向かって伸びる電磁鋼板の突起部１２が設けられている。この突起部１２は、永久磁石３の内周側の部位に接しており、永久磁石３の位置決めを担っている。

この実施の形態による埋込磁石型電動機１においては、図１に示すように、永久磁石３によって励磁された各磁極１０の外周面から、ステータ６とロータ４との間の空隙に流れる主磁束φｍが発生する。また、図２（ｂ）に示すように、短絡磁路１１にて接続された磁極片１０ａでは、短絡磁路１１と回転軸５とを介して三次元的に漏れ磁束φｌａが流れる。一方、図２（ａ）に示すように、短絡磁路１１にて接続されていない磁極片１０ｂの間では、磁性体の突起部１２を介して漏れ磁束φｌｂが流れる。このように、短絡磁路１１と突起部１２とを配設することで、同一積層平面内において、各磁極片１０ａからの漏れ磁束φｌａの量と各磁極片１０ｂからの漏れ磁束φｌｂの量とを均一化できるので、これら磁極片が積層されて形成される各磁極１０における漏れ磁束量の差を小さくできる。その結果として、各磁極１０からステータ６に流れてトルクに寄与する主磁束φｍの量を均一化することができる。

このように、各磁極１０における漏れ磁束量の差を減らして各磁極１０の主磁束φｍの量を均一化させるには、電磁鋼板で形成された突起部１２の数、断面積および周方向の幅、並びに、短絡経路１１の数および断面積などを、適切に設計すればよい。

また、短絡磁路１１を有するロータコアの層２ａ、２ｃを回転積層することで、仮に、同一積層平面では各磁極片１０ａ、１０ｂの間で漏れ磁束φｌａ、φｌｂにばらつきがあっても、各磁極１０としては平均化され、各磁極１０の主磁束φｍの量を等しくすることができる。

また、ロータコア２は、二組のロータコアの組体２０を９０度回転積層して形成しているが、これにより、ロータコア２の全体の周方向の重量バランスが改善し、埋込磁石型電動機１の回転時の騒音および振動を抑制できる。

ところで、この実施の形態では、全磁極の数Ｎ１＝８、同一積層平面内において短絡磁路１１で接続された同じ極性の磁極片１０ａに隣接する永久磁石３の総数Ｎ２＝４、前記同一積層平面内で突起部１２と接する永久磁石３の総数Ｎ３＝４であり、Ｎ１＝Ｎ２+Ｎ３の関係となるように構成したが、Ｎ１＞Ｎ２＋Ｎ３となるように突起部１２の数を少なくしても一定の効果があることはいうまでも無い。つまり、各磁極１０からステータ６に流れてトルクに寄与する主磁束φｍの量を均一化するには、Ｎ１≧Ｎ２+Ｎ３となるように構成すればよい。なお、Ｎ１は６以上の２の倍数、Ｎ２は４以上の２の倍数、Ｎ３は１以上の整数である。

この条件を満たす別の例として、Ｎ１＝６の６極のロータの場合、仮に、同じ極性の磁極片１０ａを相互に接続する短絡磁路１１を２組設ける（全ての同極性の磁極片を接続する）と、短絡磁路１１に接続されていない磁極片１０ｂの間の永久磁石３が存在しなくなり、突起部１２を設けることができなくなる。従って、Ｎ１＝６の場合、短絡磁路１１を１つしか設けられないので、Ｎ２＝４となり、永久磁石３と接する突起部１２の数に対応するＮ３は１または２のいずれかを選択することになる。

以上より、この発明に係る埋込磁石型電動機１は、ロータ４の外周には、電磁鋼板が積層されたロータコア２にて形成されて、ロータコア２の外周側の部位に周方向に沿って設けられた複数の間隙９にそれぞれ収納された永久磁石３によって励磁された、交互に極性が異なる磁極１０を配設し、ロータコア２の内周側の部位には、同一積層平面内において、各磁極１０を形成する同じ極性の磁極片１０ａの少なくとも１組を相互に接続する短絡磁路１１と、短絡磁路１１に接続されていない磁極片１０ｂの間の永久磁石３の内周側に接する突起部１２とを配設したので、トルクに寄与する各磁極の主磁束φｍの量を等しくすることが可能となる。これにより、埋込磁石型電動機１のステータ６とロータ４との間の主磁束密度の磁極１０間の不均一が解消されるので、埋込磁石型電動機１の回転ムラが抑制されるとともに、ロータ４での力のアンバランスが抑制される。

また、未着磁の永久磁石３を間隙９に挿入した後に着磁を実施する場合に、ロータ４全体はもちろん同一積層平面内でも各磁極１０に流れる磁束量を等しくできるので、永久磁石３の着磁ムラが抑制でき、均一な減磁耐性を持つロータ４が実現できる。

また、このような回転ムラとロータでの力のアンバランスとが小さな埋込磁石型電動機１を、電動パワーステアリング装置の電動機に用いれば、電動パワーステアリング装置の操舵フィーリングを向上できる上に、騒音および振動も低減することができる。

なお、この実施の形態では、回転軸５を磁性体としたが、非磁性体で構成してもよい。この場合、短絡磁路１１と回転軸５とを介して三次元的に流れる漏れ磁束φｌａが、大幅に減少するが、漏れ磁束φｌ２を、突起部１２の数を減らす、周方向の幅を減らす、または断面積を減らすことなどで、適切に調整する（減らす）ことで、同一積層平面内において、各磁極片１０ａからの漏れ磁束φｌａの量と各磁極片１０ｂからの漏れ磁束φｌｂの量との差を殆ど無くすことができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、８極１２スロットの埋込磁石型電動機１を例に説明したが、この発明は、他の極スロット構成の埋込磁石型電動機にも適用できる。図４は、この発明を１０極のロータ４に適用した場合を示しており、図２（ａ）に相当する断面図である。ロータ４の総極数Ｎ１＝１０とし、この総極数の増加に伴い、同一積層平面内で永久磁石３と接する電磁鋼板の突起部１２を増やしてＮ３＝６としたこと以外、実施の形態１と同様である。

このようにロータ４の極数を増やすことで突起部１２の数を増やすことができるので、突起部１２を介して、短絡磁路１１に接続されていない磁極片１０ｂの間の漏れ磁束φｌｂの量を調整できる範囲が広くなる。したがって、短絡磁路１１に接続された磁極片１０ａの漏れ磁束φｌａが比較的大きな構成、例えば、実施の形態１におけるロータコアの層２ｂを省略した場合でも、回転ムラとロータでの力のアンバランスとが小さな埋込磁石型電動機１を得ることが可能となる。

なお、このようにロータ４の極数が多い場合は、漏れ磁束調整に十分な数の突起部１２を配設できるので、短絡磁路１１を増やして、ロータ４の剛性を向上させてもよい。

実施の形態３．
図５は、この発明を実施するための実施の形態２における埋込磁石型電動機のロータ４を示す断面図であり、図５（ａ）は、回転軸５に垂直な平面におけるロータ４の断面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示した断面Ｂ-Ｂ’における断面図である。ロータコア２は、回転軸５の軸方向に、同じ形状の電磁鋼板のロータコアの層を回転積層して形成される。図６は、ロータコアの層２ｄおよび２ｅを示す平面図であり、図６（ａ）に示すロータコアの層２ｄと図６（ｂ）に示すロータコアの層２ｄとは、同じ形状のロータコアの層であるが、ロータコアの層２ｄに対してロータコアの層２ｅが一極分に相当する４５度右回りに回転して積層されており、所望のロータコア２の長さを得るまでこの回転積層が繰り返される。

ロータ４には、ロータコア２の外周側の部位に周方向に沿って配設された複数の間隙９に、それぞれ直方体形状の永久磁石３が収納されている。これら永久磁石３は、長手方向が回転軸５の中心線を基点とした放射方向線に沿うように間隙９に埋設されて、周方向に指向してＳ極、Ｎ極が着磁されている。これにより、ロータ４の外周には、周方向にＮ極とＳ極とが交互に配置された磁極１０が得られる。

図５（ａ）に示すように、前記ロータコアの層は、異なる極性の２組の磁極片１０ａが短絡磁路１１で接続され、且つそれ以外は短絡磁路１１で接続されていない磁極片１０ｂにより形成される。また、前記２つの短絡磁路１１がロータ２の中心側で接続されているので、同じ極性の磁極片が２つ、異なる極性の磁極片が２つ、合計４つの磁極片１０ａが短絡磁路１１によって接続されることになる。このように回転積層されたロータコア２には、圧入またはねじ止めなどにより磁性材の回転軸５が挿入されている。また、前記ロータコアの層には、回転軸５側から、短絡磁路１１が接続されない磁極１０ｂの間の間隙９に向かって伸びる電磁鋼板の突起部１２が設けられている。この突起部１２は、永久磁石３の内周側の部位に接しており、永久磁石３の位置決めを担っている。その他の構成は、実施の形態1と同様である。

この実施の形態による埋込磁石型電動機１においては、永久磁石３によって励磁された各磁極１０の外周面から、ステータ６とロータ４との間の空隙に流れる主磁束φｍが発生する。また、磁極片１０ａでの漏れ磁束φｌａは、短絡磁路１１を介して主として同一積層平面内の異なる極性の磁極片１０ａの間で流れる漏れ磁束φｌａ’と、短絡磁路１１および磁性体の回転軸５を介して流れる漏れ磁束φｌａ”が流れる。漏れ磁束φｌａ’は、漏れ磁束φｌａ”に比べて大幅に大きい。一方、磁極片１０ｂでは、同一積層平面内で突起部１２を介して漏れ磁束φｌｂが流れる。このように、短絡磁路１１と突起部１２とを配設することで、同一積層平面内の各磁極片１０ａおよび各磁極片１０ｂからのそれぞれの漏れ磁束φｌａおよびφｌｂの量を均一化でき、その結果として、これら磁極片が積層されて形成される各磁極１０における漏れ磁束量の差を小さくできるので、各磁極１０からステータ６に流れてトルクに寄与する主磁束φｍの量を均一化することができる。

上述のように、この実施の形態では、ほぼ同一積層平面内の漏れ磁束φｌａ’が、回転軸５を介して流れる漏れ磁束φｌａ”に比べて大幅に大きい。従って、この実施の形態では、回転軸５が磁性体であっても、非磁性体であっても、突起部１２にて調整すべき同一積層平面内の漏れ磁束φｌｂの量は大きく変わらない。つまり、同一積層平面内において、異なる極性の磁極片を短絡磁路１１にて接続する構成においては、同じ極性の磁極片を短絡磁路１１にて接続する構成に比べて、回転軸５の磁性の影響を受け難いといえる。

また、ロータコア２は、８層の前記ロータコアの層を回転積層して形成したが、ロータコア２の全体の周方向の重量バランスをとるための最小単位は４層となるので、回転積層する前記ロータコアの層の数は、４の倍数であることが望ましい。

ところで、この実施の形態では、全磁極の数Ｎ１＝８、同一積層平面内において短絡磁路１１で接続され、且つ少なくとも一つの異極性を含む磁極片１０ａに隣接する永久磁石３の総数Ｎ＝６、同一積層平面内で突起部１２と接する永久磁石３の総数Ｎ３＝２であり、Ｎ１＝Ｎ２+Ｎ３となるように構成したが、実施の形態１より異なる磁性の磁極片１０ａの間の漏れ磁束φｌａが大きくなるので、短絡磁路１１が最少の一組となるＮ２＝４で、Ｎ１＝Ｎ２＋Ｎ３となるように構成するのがよりこのましい。しかし、Ｎ１＞Ｎ２＋Ｎ３となるように突起部１２の数を少なくしても一定の効果があることはいうまでも無い。つまり、各磁極１０からステータ６に流れてトルクに寄与する主磁束φｍの量を均一化するには、Ｎ１≧Ｎ２+Ｎ３となるように構成すればよい。なお、Ｎ１は４以上の２の倍数、Ｎ２は３以上の整数、Ｎ３は１以上の整数である。

この条件を満たす別の例として、Ｎ１＝４の４極のロータの場合、異性の磁極片１０ａを含み、且つ短絡磁路１１に接続されていない磁極片１０ｂの間の永久磁石３が存在するようにするには、短絡磁路１１は１つしか設けられないので、Ｎ２＝３となり、永久磁石３と接する突起部１２の数に相当するＮ３＝１となる。

以上より、この発明に係る埋込磁石型電動機１は、ロータ４の外周には、電磁鋼板が積層されたロータコア２により形成されて、ロータコア２の外周側の部位に周方向に沿って設けられた複数の間隙９にそれぞれ収納された永久磁石３によって励磁された、交互に極性が異なる磁極１０を配設し、ロータコア２の内周側の部位には、同一積層平面内において、各磁極１０を形成する磁極片１０ａを少なくとも１つの異なる極性を含んで相互に接続する短絡磁路１１と、短絡磁路１１に接続されていない磁極片１０ｂの間の永久磁石３の内周側に接する突起部１２とを配設したので、トルクに寄与する各磁極の主磁束φｍの量を均一化することが可能となる。これにより、埋込磁石型電動機１の回転ムラが抑制されるとともに、ロータ４での力のアンバランスが抑制される。

実施の形態４．
図７は、この発明を実施するための実施の形態４における埋込磁石型電動機のロータ４を示す回転軸５に垂直な平面での断面図である。この実施の形態では、実施の形態１のロータコア２の複数の間隙９の一つ置きに、永久磁石３を挿入してロータ２を構成している。つまり、実施の形態１と比べて埋設される永久磁石３の数が半数となるコンシクエント型モータのロータ４となっている。その他の構成は、実施の形態１と同様である。

この実施の形態の埋込磁石型電動機は、実施の形態１と比べて、大きな出力トルクが要求されない場合に永久磁石の量を削減できるため、低コストのモータを実現できる。

また、磁石量が半分になったことにより、短絡経路１１の磁気飽和が緩和されて漏れ磁束φｌａの量が実施の形態１よりも大きくなるため、突起部１２を設けることで各磁極１０の漏れ磁束量の差を小さくする効果がより顕著に現れる。その結果、ステータ６とロータ４との間において、主磁束φｍの密度のアンバランスが解消されるので、埋込磁石型電動機の出力トルクのムラが抑制されるとともに、ロータ４に生じる力のアンバランスも抑制される。また、突起部１２を設けたことにより、永久磁石３をロータ４へ挿入する時の放射方向の磁石ずれが抑制できるため、ロータ寸法精度が向上できるとともに、着磁ムラも抑制できる効果がある。

なお、この実施の形態では、実施の形態１のロータコア２の複数の間隙９の一つ置きに、永久磁石３を挿入する場合を示したが、図８に示すように、実施の形態３のロータコア２の間隙９に、一つおきに永久磁石３を挿入して、実施の形態３と比べて使用する永久磁石の数が半数となるコンシクエント型モータとしてもよい。このような構成においても、図７に示した場合と、同様の効果があることはいうまでもない。

実施の形態５．
図９は、この発明を実施するための実施の形態５における埋込磁石型電動機のロータ４を示す回転軸５に垂直な平面での断面図である。この実施の形態では、実施の形態１の永久磁石３において、保磁力を高めるジスプロシウム等の希土類金属を、永久磁石３の内周側の部位３ａに添加し、永久磁石の外周側の部位３ｂには添加しないか、または添加量を減らしている。その他の構成は実施の形態１と同様である。

この実施の形態による埋込磁石型電動機によれば、突起部１２を介して流れるステータ６からの反磁界（永久磁石の内部に磁石の磁化方向と反対方向に生じる磁界）に起因して減磁が発生し易い永久磁石３の内周側の部位３ａに、保磁力を高めるジスプロシウム等の希土類金属を外周側の部位３ｂより多く添加したので、永久磁石３全体に前記希土類金属を添加する場合と比べて、希土類金属の使用量を減らすことができ、これにより低コストのロータ４が実現できる。

実施の形態６．
図１０は、この発明を実施するための実施の形態６における埋込磁石型電動機のロータ４を示す回転軸５に垂直な平面での断面図である。この実施の形態では、実施の形態１のロータ４において、ロータ４の内周側に位置する永久磁石３の部位３ａの周方向の幅を、ロータ４の外周側に位置する永久磁石３の部位３ｂの周方向の幅よりも厚くしている。具体的には、図１０に示すように、永久磁石３の断面の前記内周側の端を下底、前記外周側の端を上底とし、前記下底が前記上底より長い台形形状としている。その他の構成は実施の形態１と同様である。

この実施の形態による埋込磁石型電動機によれば、永久磁石３の内周側の部位３ａの周方向の幅を、永久磁石３の外周側の部位３ｂの周方向の幅よりも厚くしたので、突起部１２を介して流れるステータ６からの反磁界に起因して減磁が発生し易い永久磁石３の内周側の部位３ａにおける磁束密度を低減できる。これにより、永久磁石３の減磁が生じにくいロータ４を得ることができる。

なお、以上の実施の形態では、電動パワーステアリング装置などに用いられる埋込磁石型電動機を例として示したが、この発明を、他の用途のロータコアに永久磁石が収納されたロータを有する回転電機、例えば、発電機に適用できることはいうまでもない。

１電動機、２ロータコア、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅロータコアの層、３永久磁石、３ａ永久磁石の内周側の部位、３ｂ永久磁石の外周側の部位、４ロータ、５回転軸、６ステータ、７ティース７、８コイル、９間隙、１０磁極、１０ａ、１０ｂ磁極片、１１短絡磁路、１２突起部、２０ロータコアの組立体。

Claims

ステータと、該ステータの内側に回転軸にて回転可能に設けられたロータとを備えた回転電機であって、
前記ロータの外周には、電磁鋼板が積層されたロータコアにより形成されて、該ロータコアの外周側の部位に周方向に沿って設けられた複数の間隙にそれぞれ収納された永久磁石によって励磁された、交互に極性が異なる磁極を配設し、
前記ロータコアの内周側の部位には、同一積層平面内において、各前記磁極を形成する磁極片の少なくとも１組を相互に接続する短絡磁路と、該短絡磁路に接続されていない前記磁極片の間の前記永久磁石の内周側に接する突起部とを配設したことを特徴とする回転電機。
同一積層平面内で短絡磁路が接続する磁極片は、同じ極性であり、
全磁極の数をＮ１、前記同一積層平面内で前記短絡磁路に接続された前記磁極片に隣接する永久磁石の総数をＮ２、前記同一積層平面内で突起部と接する永久磁石の総数をＮ３とすると、Ｎ１≧Ｎ２+Ｎ３となるように構成したこと（但し、Ｎ１は６以上の２の倍数、Ｎ２は４以上の２の倍数、Ｎ３は１以上の整数）を特徴とする請求項１記載の回転電機。
同一積層平面内で短絡磁路が接続する磁極片は、少なくとも一つの異なる極性の磁極片を含み、
全磁極の数をＮ１、前記同一積層平面内で前記短絡磁路に接続された前記磁極片に隣接する永久磁石の総数をＮ２、前記同一積層平面内で突起部と接する永久磁石の総数をＮ３とすると、Ｎ１≧Ｎ２+Ｎ３となるように構成したこと（但し、Ｎ１は４以上の２の倍数、Ｎ２は３以上の整数、Ｎ３は１以上の整数）を特徴とする請求項１記載の回転電機。
ロータコアの短絡磁路を有する同一積層平面内の層を、回転積層したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の回転電機。
永久磁石は、複数の間隙の一つ置きに、半数の数だけ埋設されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の回転電機。
永久磁石の内周側の部位は、保磁力を高める希土類金属が、前記永久磁石の外周側の部位より多く添加されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の回転電機。
ロータの内周側に位置する永久磁石の部位は、前記ロータの外周側に位置する前記永久磁石の部位よりも、周方向の幅が厚いことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の回転電機。