JP5443778B2 - 永久磁石式回転電機の回転子及びその回転電機 - Google Patents
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Description
以下、本発明の第1実施形態につき、図1から図3に基づいて説明する。
図1は、リラクタンス型の永久磁石式回転電機(以下、単に回転電機と称する)1の概略を示す図である。回転電機1は、固定子2及び固定子2の内周側に配置された回転子3から構成されている。固定子2は、固定子鉄心4に、複数相、例えば三相のコイルであるU相コイル5、V相コイル6、W相コイル7が巻装されている。固定子鉄心4は、例えば珪素鋼板を複数枚積層して一体的に形成された円環状をなしており、この固定子鉄心4の内周面には、各コイル5〜7を配設するための固定子スロット8が複数個所、例えば48箇所に形成されている。
逃げ孔部14は、その外縁が円弧状に形成され、外縁上の点P1及び点P2において永久磁石13の角部131が当接(又は近接)している。このとき、点P1及びP2における接線L1、L2は、中心線Lcとほぼ平行となっている。即ち、点P1及び点P2は、逃げ孔部14の外縁上において、最もブリッジ部12の中心線Lc側に位置する点である。換言すると、永久磁石13は、逃げ孔部14において、点P1と点P2と間の距離(点P1、P2相互間の距離)D2が最も短くなる状態、つまり、最も永久磁石13間の距離D2が短くなる状態に配置されている。尚、図3には、従来構成の永久磁石102の位置を二点鎖線にて示している。
磁性体スロット11のブリッジ部12側の端部に逃げ孔部14を設け、永久磁石13の角部131が当接(又は近接)するように配置したので、永久磁石13間の距離D2が短くなり、永久磁石13から生じる磁束のうち、ブリッジ部12に流入し、回転に寄与しない磁束(漏れ磁束)の量を抑制することが可能となる。これにより、ブリッジ部12における漏れ磁束量を低減することができ、トルク特性を向上させることができる。
永久磁石13の角部131が当接(又は近接)する点P1及び点P2における接線L1及びL2をブリッジ部12の中心線Lcとほぼ平行になるようにしたので、永久磁石13間の距離D2が最も短くなる状態に永久磁石13を配置することが可能となり、d軸インダクタンスが小さくなることから、リラクタンストルクを大きくすることができる。
永久磁石13の長さをΔWだけ長くすることができるので、永久磁石13の量が増加、即ちトルクに寄与する磁束量が増加することから、回転電機1のトルク特性の向上を図ることができる。
上述した効果を奏する回転子3を用いたので、トルク特性が向上した回転電機1を得ることができる。また、永久磁石13が形成する磁極の幅D3は従来構成と同じであるので、大きな設計変更を加えることなく、トルク特性が向上した回転電機1を得ることができる。
以下、本発明の第2実施形態の回転子を図4から図6に基づいて説明する。第2実施形態の回転子は、永久磁石を配置する角度を変更することにより永久磁石間の距離を短くしている点において第1実施形態の回転子と異なっている。尚、第1実施形態による回転子と実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付して説明を省略する。
本発明は上記し且つ図面に示した実施形態に限定されず、次のような変形、拡張が可能である。
磁性体スロットのブリッジ部とは反対側(回転子鉄心の外周側)の端部に幅狭な外周側ブリッジ部を形成し、外周側ブリッジ部にも本発明を適用してもよい。
逃げ孔部の外縁は、その全域に渡って同一中心点の円弧で形成する必要はなく、複数の円弧を組み合わせて形成してもよく、円弧に限らず曲線で形成してもよい。
第2実施形態で説明した逃げ孔部の円弧形状の位置関係の制限(中心点を移動範囲C上に設ける)を、第1実施形態による逃げ孔部に適用してもよい。
Claims (3)
- 回転子鉄心と、
前記回転子鉄心の外周部に周方向に一定の間隔を存して複数設けられ、外周に向かうに従って対向距離が順次大となって相互間に幅狭なブリッジ部が形成された一対の磁性体挿入孔と、
前記一対の磁性体挿入孔にそれぞれ挿入された直方体の永久磁石と、
前記一対の磁性体挿入孔のブリッジ部側の端部にそれぞれ設けられ、前記永久磁石の角部と当接又は近接し、その当接又は近接する点相互間の距離が前記ブリッジ部の幅と略等しくなる逃げ孔部と、を備え、
前記逃げ孔部は、前記一対の磁性体挿入孔にそれぞれ挿入された前記永久磁石の角部のうち互いの距離が最も近くなる外周側の角部に対応して、前記ブリッジ部の外周側の端部に設けられているとともに、その外縁が円弧状に形成され、前記永久磁石の外周側の角部が当接又は近接する点における接線が前記ブリッジ部の中心線と略平行に形成されていることを特徴とする永久磁石式回転電機の回転子。 - 前記ブリッジ部の中心線に垂直であって前記永久磁石の角部が当接又は近接する点を通る仮想的な直線と前記磁性体挿入孔に挿入される前記永久磁石の長辺とがなす角をθ度とすると、
前記逃げ孔部の外縁を形成する円弧の中心点を、前記永久磁石の角部が当接又は近接する点を中心とした円周上であって、且つ、前記仮想的な直線に対して±1/2θ度の範囲内に設定することを特徴とする請求項1記載の永久磁石式回転電機の回転子。 - 請求項1または2記載の回転子を用いたことを特徴とする永久磁石式回転電機。
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