JP5679899B2 - Permanent magnet rotating electric machine - Google Patents

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Description

この発明は、例えば風力発電に用いられる永久磁石式回転電機であって、軸方向の一方向から通風冷却される永久磁石式回転電機に関する。   The present invention relates to a permanent magnet type rotating electrical machine used for wind power generation, for example, and relates to a permanent magnet type rotating electrical machine that is cooled by ventilation from one axial direction.

一般的に、永久磁石式回転電機は、複数の永久磁石が取り付けられた回転子と、回転子と空隙をもって配置され、固定子鉄心に設けられた固定子巻線を有する固定子とを備えている。なお、回転子が固定子の外周側に配置されたものをアウターロータ型といい、回転子が固定子の内周側に配置されたものをインナーロータ型という。   In general, a permanent magnet type rotating electrical machine includes a rotor having a plurality of permanent magnets attached thereto, and a stator having a stator winding disposed on the stator core and arranged with a rotor and a gap. Yes. Note that a rotor arranged on the outer peripheral side of the stator is called an outer rotor type, and a rotor arranged on the inner peripheral side of the stator is called an inner rotor type.

このような永久磁石式回転電機では、固定子電流による発熱の他に、回転子の回転駆動により、永久磁石内で渦電流が発生する。永久磁石に渦電流が流れると、永久磁石が発熱して、永久磁石の不可逆減磁が発生する恐れがある。なお、回転子の軸方向中央部で最も熱の逃げが悪く、回転駆動中に軸方向中央部の磁石温度が最も高くなる。   In such a permanent magnet type rotating electrical machine, in addition to heat generation due to the stator current, eddy current is generated in the permanent magnet due to the rotational drive of the rotor. When an eddy current flows through the permanent magnet, the permanent magnet generates heat, and irreversible demagnetization of the permanent magnet may occur. In addition, the escape of heat is the worst at the axial central portion of the rotor, and the magnet temperature at the axial central portion is the highest during rotational driving.

そこで、永久磁石が回転子の周方向に複数配置され、かつ各永久磁石が回転子の軸方向に延設された永久磁石式回転電機であって、各永久磁石を回転子の軸方向に沿った複数箇所で分割するとともに、分割した永久磁石のうち、高保磁力磁石を回転子の中央部に配置し、低保磁力磁石を回転子の両端部に配置した永久磁石式回転電機が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Therefore, a permanent magnet type rotating electrical machine in which a plurality of permanent magnets are arranged in the circumferential direction of the rotor and each permanent magnet extends in the axial direction of the rotor, and each permanent magnet is arranged along the axial direction of the rotor. A permanent magnet type rotating electrical machine in which a high coercivity magnet is arranged at the center of the rotor and a low coercivity magnet is arranged at both ends of the rotor is proposed. (For example, refer to Patent Document 1).

また、高保磁力磁石を用いる代わりに、低保磁力磁石に対して、ディスプロシウムやテルビウムといった重希土類元素を粒界に集中的に拡散させることにより、永久磁石の保磁力を局所的に向上させることが提案されている(例えば、特許文献2参照)。   Also, instead of using a high coercive force magnet, the coercive force of a permanent magnet is locally improved by intensively diffusing heavy rare earth elements such as dysprosium and terbium at grain boundaries with respect to a low coercive force magnet. (For example, refer to Patent Document 2).

特開2010−213516号公報JP 2010-213516 A 特開2009−165349号公報JP 2009-165349 A

しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
特許文献1、2に記載された永久磁石式回転電機では、軸方向の一方向から通風冷却される場合について、何等考慮されていない。すなわち、軸方向の一方向から通風冷却される永久磁石式回転電機では、特許文献1、2に記載されたものとは、温度分布が異なる。
However, the prior art has the following problems.
In the permanent magnet type rotating electrical machines described in Patent Documents 1 and 2, no consideration is given to the case where ventilation cooling is performed from one axial direction. That is, in the permanent magnet type rotating electrical machine cooled by ventilation from one axial direction, the temperature distribution is different from those described in Patent Documents 1 and 2.

軸方向の一方向から通風冷却される永久磁石式回転電機では、主に固定子巻線電流による発熱が通風により冷却されるが、風上側の温度と比較して風下側の温度が高くなる。そのため、アウターロータ型の永久磁石式回転電機では、固定子の熱伸びによって、風上側の固定子外径と比較して風下側の固定子外径が大きくなる。すなわち、回転子と固定子との間に設けられた空隙が、風上側よりも風下側で小さくなる。   In a permanent magnet type rotating electrical machine that is cooled by ventilation from one axial direction, mainly heat generated by the stator winding current is cooled by ventilation, but the temperature on the leeward side is higher than the temperature on the windward side. Therefore, in the outer rotor type permanent magnet type rotating electrical machine, the stator outer diameter on the leeward side becomes larger than the stator outer diameter on the windward side due to the thermal expansion of the stator. That is, a gap provided between the rotor and the stator is smaller on the leeward side than on the leeward side.

このように、アウターロータ型では、回転子と固定子との間の空隙が、風上側と風下側とで変化すると、風上側の磁束密度よりも風下側の磁束密度の方が高くなる。このとき、回転子において、この磁束密度の平均方向、すなわち通風方向に電磁力が発生する。軸方向に電磁力が働くと、軸受けの損傷等が生じる恐れがあり、永久磁石式回転電機の信頼性を損ねるという問題がある。なお、軸方向の電磁力の影響は、装置が大型になるほど顕著になる。   Thus, in the outer rotor type, when the gap between the rotor and the stator changes between the windward side and the leeward side, the magnetic flux density on the leeward side is higher than the magnetic flux density on the leeward side. At this time, an electromagnetic force is generated in the rotor in the average direction of the magnetic flux density, that is, in the ventilation direction. When electromagnetic force acts in the axial direction, the bearing may be damaged, and there is a problem that the reliability of the permanent magnet type rotating electrical machine is impaired. The influence of the electromagnetic force in the axial direction becomes more prominent as the device becomes larger.

また、インナーロータ型の永久磁石式回転電機では、風上側の温度と比較して風下側の温度が高くなると、アウター側固定子の熱伸びにより風下側の空隙が広がる。さらに、風下側の永久磁石の温度が高くなるため、残留磁束密度(磁力)が低くなる。このとき、風上側の磁束密度よりも風下側の磁束密度の方が高くなることで、通風方向とは逆方向に電磁力が発生する。軸方向に電磁力が働くと、上記と同様に軸受けの損傷等が生じる恐れがあり、永久磁石式回転電機の信頼性を損ねるという問題がある。   Further, in the inner rotor type permanent magnet type rotating electrical machine, when the temperature on the leeward side is higher than the temperature on the windward side, the leeward air gap is widened by the thermal expansion of the outer stator. Further, since the temperature of the leeward permanent magnet increases, the residual magnetic flux density (magnetic force) decreases. At this time, the magnetic flux density on the leeward side is higher than the magnetic flux density on the leeward side, so that electromagnetic force is generated in the direction opposite to the ventilation direction. When the electromagnetic force acts in the axial direction, the bearing may be damaged in the same manner as described above, and there is a problem that the reliability of the permanent magnet type rotating electrical machine is impaired.

また、アウターロータ型の永久磁石式回転電機においても、インナーロータ型の永久磁石式回転電機においても、風上側よりも風下側の温度が高い場合には、風下側の永久磁石の温度により、永久磁石の不可逆減磁が発生する恐れがあり、やはり永久磁石式回転電機の信頼性を損ねるという問題がある。   Further, in both the outer rotor type permanent magnet type rotating electrical machine and the inner rotor type permanent magnet type rotating electrical machine, when the temperature on the leeward side is higher than the windward side, the temperature of the permanent magnet on the leeward side causes the permanent There is a possibility that irreversible demagnetization of the magnet may occur, and there is also a problem that the reliability of the permanent magnet type rotating electrical machine is impaired.

なお、最も温度が高くなる風下側の永久磁石に合わせて、すべての永久磁石を高保磁力磁石とすると、一般に、永久磁石の残留磁束密度が弱くなるので、永久磁石式回転電機の効率が低下する。さらに、高保磁力磁石は、重希土類元素を多く含むので、省レアアースの観点からも、すべての永久磁石を高保磁力磁石とすることは望ましくない。   Note that if all permanent magnets are made to have high coercivity in accordance with the permanent magnets on the leeward side where the temperature becomes the highest, generally the residual magnetic flux density of the permanent magnets becomes weak, so the efficiency of the permanent magnet type rotating electrical machine decreases. . Further, since the high coercive force magnet contains a large amount of heavy rare earth elements, it is not desirable to make all permanent magnets high coercive force magnets from the viewpoint of saving rare earth.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、軸方向の一方向から通風冷却される永久磁石式回転電機において、軸方向の温度分布に起因して信頼性を損ねる現象を緩和し、信頼性の高い永久磁石式回転電機を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and in a permanent magnet type rotating electrical machine that is ventilated and cooled from one axial direction, the reliability is impaired due to the temperature distribution in the axial direction. The object is to alleviate the phenomenon and obtain a highly reliable permanent magnet type rotating electrical machine.

この発明に係る永久磁石式回転電機は、軸方向の一方向から通風冷却される永久磁石式回転電機であって、複数の永久磁石が周方向および軸方向に取り付けられ、回転自在に配置された回転子と、回転子の内周側に空隙をもって配置され、固定子鉄心および固定子鉄心に設けられた固定子巻線を有する固定子と、を備え、回転子の停止時に、風下側の磁束密度が、風上側の磁束密度よりも低くなるように構成され、回転子の停止時における風下側の回転子と固定子との間の空隙が、風上側の空隙よりも広いか、または回転子において、風下側の永久磁石の周方向長さが、風上側の永久磁石の周方向長さよりも短いものである。 A permanent magnet type rotating electrical machine according to the present invention is a permanent magnet type rotating electrical machine that is cooled by ventilation from one axial direction, and a plurality of permanent magnets are attached in a circumferential direction and an axial direction and arranged rotatably. A rotor, and a stator having a stator core and a stator winding provided on the stator core, with a gap on the inner peripheral side of the rotor, and a magnetic flux on the lee side when the rotor is stopped The density is configured to be lower than the magnetic flux density on the windward side, and the gap between the leeward rotor and the stator when the rotor is stopped is wider than the windward gap, or the rotor , The circumferential length of the leeward permanent magnet is shorter than the circumferential length of the leeward permanent magnet .

また、この発明に係る永久磁石式回転電機は、軸方向の一方向から通風冷却される永久磁石式回転電機であって、複数の永久磁石が周方向および軸方向に取り付けられ、回転自在に配置された回転子と、回転子の外周側に空隙をもって配置され、固定子鉄心および固定子鉄心に設けられた固定子巻線を有する固定子と、を備え、回転子の停止時に、風下側の磁束密度が、風上側の磁束密度よりも高くなるように構成され、回転子の停止時における風上側の回転子と固定子との間の空隙が、風下側の空隙よりも広いか、または回転子において、風上側の永久磁石の周方向長さが、風下側の永久磁石の周方向長さよりも短いものである。 Moreover, the permanent magnet type rotating electrical machine according to the present invention is a permanent magnet type rotating electrical machine that is cooled by ventilation from one axial direction, and a plurality of permanent magnets are attached in the circumferential direction and the axial direction, and are arranged rotatably. And a stator having a stator core and a stator winding provided on the stator core, and having a gap on the outer peripheral side of the rotor. The magnetic flux density is configured to be higher than the leeward magnetic flux density, and the gap between the leeward rotor and the stator when the rotor is stopped is wider than the leeward gap or rotates. In the child, the circumferential length of the leeward permanent magnet is shorter than the circumferential length of the leeward permanent magnet .

この発明に係る永久磁石式回転電機によれば、軸方向の一方向から通風冷却される永久磁石式回転電機であって、複数の永久磁石が周方向および軸方向に取り付けられ、回転自在に配置された回転子と、回転子の内周側に空隙をもって配置され、固定子鉄心および固定子鉄心に設けられた固定子巻線を有する固定子と、を備え、回転子の停止時に、風下側の磁束密度が、風上側の磁束密度よりも低くなるように構成され、回転子の停止時における風下側の回転子と固定子との間の空隙が、風上側の空隙よりも広いか、または回転子において、風下側の永久磁石の周方向長さが、風上側の永久磁石の周方向長さよりも短いものである。これにより、空隙磁束密度の軸方向アンバランスを軽減し、軸方向の電磁力を低減することができる
た、この発明に係る永久磁石式回転電機によれば、軸方向の一方向から通風冷却される永久磁石式回転電機であって、複数の永久磁石が周方向および軸方向に取り付けられ、回転自在に配置された回転子と、回転子の外周側に空隙をもって配置され、固定子鉄心および固定子鉄心に設けられた固定子巻線を有する固定子と、を備え、回転子の停止時に、風下側の磁束密度が、風上側の磁束密度よりも高くなるように構成され、回転子の停止時における風上側の回転子と固定子との間の空隙が、風下側の空隙よりも広いか、または回転子において、風上側の永久磁石の周方向長さが、風下側の永久磁石の周方向長さよりも短いものである。これにより、空隙磁束密度の軸方向アンバランスを軽減し、軸方向の電磁力を低減することができる。
そのため、軸方向の一方向から通風冷却される永久磁石式回転電機において、軸方向の温度分布に起因して信頼性を損ねる現象を緩和し、信頼性の高い永久磁石式回転電機を得ることができる。
The permanent magnet type rotating electrical machine according to the present invention is a permanent magnet type rotating electrical machine that is cooled by ventilation from one axial direction, and a plurality of permanent magnets are attached in the circumferential direction and the axial direction, and are arranged rotatably. And a stator having a stator core and a stator winding provided on the stator core, and having a gap on the inner peripheral side of the rotor. Is configured to be lower than the windward magnetic flux density, and when the rotor is stopped, the gap between the leeward rotor and the stator is wider than the windward gap, or in the rotor, the circumferential direction length of the downwind side of the permanent magnet, Ru der shorter than the circumferential length of the windward side of the permanent magnet. Thereby, the axial imbalance of the gap magnetic flux density can be reduced, and the electromagnetic force in the axial direction can be reduced .
Also, according to the permanent magnet type rotating electric machine according to the present invention, a permanent magnet type rotary electric machine which is ventilation cooling from one direction in the axial direction, it is mounted a plurality of permanent magnets in the circumferential direction and the axial direction, the rotation A rotor arranged freely, and a stator having a stator core and a stator winding provided on the stator core, with a gap disposed on the outer peripheral side of the rotor, and when the rotor is stopped, Whether the leeward magnetic flux density is higher than the leeward magnetic flux density, and whether the air gap between the leeward rotor and the stator is wider than the leeward air gap when the rotor is stopped. or in the rotor, the circumferential direction length of the upwind side of the permanent magnet, Ru der shorter than the circumferential length of the leeward side of the permanent magnet. Thereby, the axial imbalance of the gap magnetic flux density can be reduced, and the electromagnetic force in the axial direction can be reduced.
Therefore, in a permanent magnet type rotating electrical machine that is ventilated and cooled from one axial direction, it is possible to alleviate the phenomenon of impairing reliability due to temperature distribution in the axial direction and obtain a highly reliable permanent magnet rotating electrical machine. it can.

この発明の実施の形態1に係る永久磁石式回転電機を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the permanent magnet type rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る永久磁石式回転電機を示す別の断面図である。It is another sectional drawing which shows the permanent magnet type rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2に係る永久磁石式回転電機の回転子を示す構成図である。It is a block diagram which shows the rotor of the permanent magnet type rotary electric machine which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3に係る永久磁石式回転電機を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the permanent magnet type rotary electric machine which concerns on Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態4に係る永久磁石式回転電機を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the permanent magnet type rotary electric machine which concerns on Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態5に係る永久磁石式回転電機を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the permanent magnet type rotary electric machine which concerns on Embodiment 5 of this invention. この発明の実施の形態6に係る永久磁石式回転電機の回転子を示す構成図である。It is a block diagram which shows the rotor of the permanent magnet type rotary electric machine which concerns on Embodiment 6 of this invention. この発明の実施の形態7に係る永久磁石式回転電機を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the permanent magnet type rotary electric machine which concerns on Embodiment 7 of this invention. この発明の実施の形態8に係る永久磁石式回転電機を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the permanent magnet type rotary electric machine which concerns on Embodiment 8 of this invention. この発明の実施の形態8に係る永久磁石式回転電機を示す別の断面図である。It is another sectional view showing a permanent magnet type rotating electrical machine according to Embodiment 8 of the present invention. この発明の実施の形態9に係る永久磁石式回転電機を示す構成図である。It is a block diagram which shows the permanent-magnet-type rotary electric machine which concerns on Embodiment 9 of this invention.

以下、この発明に係る永久磁石式回転電機の好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of a permanent magnet type rotating electrical machine according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts will be described with the same reference numerals.

実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る永久磁石式回転電機を示す断面図である。図1において、この永久磁石式回転電機は、軸方向の一方向(図の右側)から通風冷却されるアウターロータ型のものであり、回転自在に配置された回転子10と、回転子10の内周側に空隙30をもって配置された固定子20とを備えている。
Embodiment 1 FIG.
1 is a cross-sectional view showing a permanent magnet type rotating electrical machine according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, this permanent magnet type rotating electrical machine is of an outer rotor type that is ventilated and cooled from one axial direction (the right side in the figure). And a stator 20 arranged with a gap 30 on the inner peripheral side.

回転子10は、回転子鉄心11と、複数の永久磁石が回転子鉄心11の周方向に取り付けられ、この複数の永久磁石の各々が軸方向に複数に分割された永久磁石12a〜12eとを有している。固定子20は、固定子鉄心21と、固定子鉄心21に設けられたスロットに巻かれた固定子巻線22とを有している。この永久磁石式回転電機は、永久磁石の起磁力と固定子巻線22の電流による起磁力とにより、回転動力を与えるか、または固定子巻線22に発電電力を供給する。   The rotor 10 includes a rotor core 11 and permanent magnets 12a to 12e in which a plurality of permanent magnets are attached in the circumferential direction of the rotor core 11, and each of the plurality of permanent magnets is divided into a plurality of parts in the axial direction. Have. The stator 20 includes a stator core 21 and a stator winding 22 wound around a slot provided in the stator core 21. This permanent magnet type rotating electrical machine supplies rotational power or supplies generated power to the stator winding 22 by the magnetomotive force of the permanent magnet and the magnetomotive force generated by the current of the stator winding 22.

ここで、この永久磁石式回転電機は、回転子10の停止時に、風下側の磁束密度が、風上側の磁束密度よりも低くなるように構成されている。具体的には、回転子10の停止時における風下側の回転子10と固定子20との間の空隙30が、風上側の空隙30よりも広くなるように、風下側の永久磁石12d、12eが永久磁石12a〜12cの外周側に配置されている。なお、風下側の永久磁石12d、12eを外周側に配置する代わりに、風下側に向けて空隙30が広くなるような傾斜した形状を有する複数の永久磁石を、回転子鉄心11の周方向に取り付けてもよい。   Here, the permanent magnet type rotating electric machine is configured such that when the rotor 10 is stopped, the magnetic flux density on the leeward side is lower than the magnetic flux density on the leeward side. Specifically, the permanent magnets 12d and 12e on the leeward side are such that the gap 30 between the rotor 10 and the stator 20 on the leeward side when the rotor 10 is stopped is wider than the gap 30 on the leeward side. Is arranged on the outer peripheral side of the permanent magnets 12a to 12c. Instead of disposing the leeward permanent magnets 12d and 12e on the outer peripheral side, a plurality of permanent magnets having an inclined shape that widens the air gap 30 toward the leeward side are arranged in the circumferential direction of the rotor core 11. It may be attached.

固定子鉄心21に巻かれた固定子巻線22に電流が流れ、発熱すると、風上側の温度よりも風下側の温度が高くなり、冷時(回転子10の停止時)と比較して固定子鉄心21が熱伸びによって径方向に大きくなる。この熱伸びによって、回転子10と固定子20との間に設けられた空隙30が、風上側よりも風下側で小さくなる。   When current flows through the stator winding 22 wound around the stator core 21 and heat is generated, the temperature on the leeward side becomes higher than the temperature on the leeward side, which is fixed compared to when cold (when the rotor 10 is stopped). The core iron core 21 increases in the radial direction due to thermal elongation. Due to this thermal elongation, the air gap 30 provided between the rotor 10 and the stator 20 becomes smaller on the leeward side than on the leeward side.

そこで、風下側の永久磁石12d、12eを永久磁石12a〜12cの外周側に配置し、回転子10の停止時における風下側の回転子10と固定子20との間の空隙30を、風上側の空隙30よりも広くとることにより、空隙30の不均一が是正され、空隙磁束密度の軸方向アンバランスが軽減されて、軸方向の電磁力が低減される。なお、この永久磁石式回転電機を含め、以下の各実施の形態に示す永久磁石式回転電機は、ギアレスの永久磁石式風力発電機に適用することができる。   Therefore, the leeward side permanent magnets 12d and 12e are arranged on the outer peripheral side of the permanent magnets 12a to 12c, and the gap 30 between the leeward side rotor 10 and the stator 20 when the rotor 10 is stopped is defined as the windward side. By making the gap 30 wider than the gap 30, the non-uniformity of the gap 30 is corrected, the axial imbalance of the gap magnetic flux density is reduced, and the electromagnetic force in the axial direction is reduced. In addition, the permanent magnet type rotary electric machine shown in the following embodiments including this permanent magnet type rotary electric machine can be applied to a gearless permanent magnet type wind power generator.

以上のように、実施の形態1によれば、軸方向の一方向から通風冷却される永久磁石式回転電機であって、複数の永久磁石が周方向に取り付けられ、回転自在に配置された回転子と、回転子の内周側に空隙をもって配置され、固定子鉄心および固定子鉄心に設けられた固定子巻線を有する固定子と、を備え、回転子の停止時における風下側の回転子と固定子との間の空隙が、風上側の空隙よりも広くされ、風下側の磁束密度が、風上側の磁束密度よりも低くなるように構成されている。これにより、空隙磁束密度の軸方向アンバランスを軽減し、軸方向の電磁力を低減することができる。
そのため、軸方向の一方向から通風冷却される永久磁石式回転電機において、軸方向の温度分布に起因して信頼性を損ねる現象を緩和し、信頼性の高い永久磁石式回転電機を得ることができる。
As described above, according to Embodiment 1, it is a permanent magnet type rotating electrical machine that is cooled by ventilation from one axial direction, in which a plurality of permanent magnets are attached in the circumferential direction and are rotatably arranged. And a stator having a stator core and a stator winding provided on the stator core, the rotor on the leeward side when the rotor is stopped. The gap between the stator and the stator is wider than the gap on the windward side, and the magnetic flux density on the leeward side is lower than the magnetic flux density on the windward side. Thereby, the axial imbalance of the gap magnetic flux density can be reduced, and the electromagnetic force in the axial direction can be reduced.
Therefore, in a permanent magnet type rotating electrical machine that is ventilated and cooled from one axial direction, it is possible to alleviate the phenomenon of impairing reliability due to temperature distribution in the axial direction and obtain a highly reliable permanent magnet rotating electrical machine. it can.

なお、上記実施の形態1では、風下側の永久磁石12d、12eが外周側に配置され、永久磁石12a〜12eが2段の空隙30をとる構成を示した。しかしながら、これに限定されず、図2に示されるように、永久磁石12a〜12eが多段の空隙30をとる構成としてもよい。図2において、永久磁石12cが永久磁石12a、12bの外周側に配置され、永久磁石12d、12eが、永久磁石12cの外周側に配置されている。固定子鉄心21の熱伸びは、軸方向の温度勾配に起因するので、この温度勾配に合わせて空隙30を多段に変化させることにより、さらに空隙30の不均一が是正され、空隙磁束密度の軸方向アンバランスが軽減されて、軸方向の電磁力が低減される。   In the first embodiment, the configuration has been shown in which the leeward permanent magnets 12d and 12e are arranged on the outer peripheral side and the permanent magnets 12a to 12e have two gaps 30. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 2, the permanent magnets 12 a to 12 e may have a multistage gap 30. In FIG. 2, the permanent magnet 12c is disposed on the outer peripheral side of the permanent magnets 12a and 12b, and the permanent magnets 12d and 12e are disposed on the outer peripheral side of the permanent magnet 12c. Since the thermal elongation of the stator core 21 is caused by the temperature gradient in the axial direction, the non-uniformity of the air gap 30 is further corrected by changing the air gap 30 in multiple stages according to this temperature gradient, and the axis of the air gap magnetic flux density is corrected. Directional imbalance is reduced, and axial electromagnetic force is reduced.

実施の形態2.
図3は、この発明の実施の形態2に係る永久磁石式回転電機の回転子10を示す構成図である。図3において、回転子10は、回転子鉄心11と、複数の永久磁石が回転子鉄心11の周方向に取り付けられ、この複数の永久磁石の各々が軸方向に複数に分割された永久磁石12a〜12gとを有している。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing a rotor 10 of a permanent magnet type rotating electric machine according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 3, a rotor 10 includes a rotor core 11 and a plurality of permanent magnets attached in the circumferential direction of the rotor core 11. Each of the plurality of permanent magnets is divided into a plurality of parts in the axial direction. ~ 12g.

ここで、この永久磁石式回転電機は、回転子10の停止時に、風下側の磁束密度が、風上側の磁束密度よりも低くなるように構成されている。具体的には、回転子10において、風下側の永久磁石12gの周方向長さが、風上側の永久磁石12a〜12fの周方向長さよりも短くなるように構成されている。なお、その他の構成は、上述した実施の形態1と同様なので、説明を省略する。また、周方向長さの短い永久磁石が、永久磁石12gのみの1段でなく、多段に構成されてもよい。   Here, the permanent magnet type rotating electric machine is configured such that when the rotor 10 is stopped, the magnetic flux density on the leeward side is lower than the magnetic flux density on the leeward side. Specifically, the rotor 10 is configured such that the circumferential length of the leeward permanent magnet 12g is shorter than the circumferential length of the leeward permanent magnets 12a to 12f. Other configurations are the same as those of the first embodiment described above, and thus description thereof is omitted. In addition, the permanent magnet having a short circumferential length may be configured in multiple stages instead of only one stage of the permanent magnet 12g.

風下側の永久磁石12gの周方向長さが、風上側の永久磁石12a〜12fの周方向長さよりも短くなるように構成することにより、固定子鉄心21が熱伸びによって径方向に大きくなり、回転子10と固定子20との間に設けられた空隙30が風下側で小さくなった場合であっても、磁力が軸方向に均一化され、空隙磁束密度の軸方向アンバランスが軽減されて、軸方向の電磁力が低減される。   By configuring the circumferential length of the leeward permanent magnet 12g to be shorter than the circumferential length of the leeward permanent magnets 12a to 12f, the stator core 21 becomes larger in the radial direction due to thermal expansion. Even when the air gap 30 provided between the rotor 10 and the stator 20 becomes smaller on the leeward side, the magnetic force is made uniform in the axial direction, and the axial imbalance of the air gap magnetic flux density is reduced. The electromagnetic force in the axial direction is reduced.

以上のように、実施の形態2によれば、軸方向の一方向から通風冷却される永久磁石式回転電機であって、複数の永久磁石が周方向に取り付けられ、回転自在に配置された回転子と、回転子の内周側に空隙をもって配置され、固定子鉄心および固定子鉄心に設けられた固定子巻線を有する固定子と、を備え、回転子において、風下側の永久磁石の周方向長さが、風上側の永久磁石の周方向長さよりも短くされ、風下側の磁束密度が、風上側の磁束密度よりも低くなるように構成されている。これにより、空隙磁束密度の軸方向アンバランスを軽減し、軸方向の電磁力を低減することができる。
そのため、軸方向の一方向から通風冷却される永久磁石式回転電機において、軸方向の温度分布に起因して信頼性を損ねる現象を緩和し、信頼性の高い永久磁石式回転電機を得ることができる。また、全体的な磁石使用量を低減することができる。
As described above, according to the second embodiment, a permanent magnet type rotating electrical machine that is ventilated and cooled from one direction in the axial direction, in which a plurality of permanent magnets are attached in the circumferential direction and are rotatably arranged. And a stator having a stator core and a stator winding provided on the stator core, and having a space around the leeward side permanent magnet in the rotor. The direction length is made shorter than the circumferential direction length of the permanent magnet on the windward side, and the magnetic flux density on the leeward side is configured to be lower than the magnetic flux density on the windward side. Thereby, the axial imbalance of the gap magnetic flux density can be reduced, and the electromagnetic force in the axial direction can be reduced.
Therefore, in a permanent magnet type rotating electrical machine that is ventilated and cooled from one axial direction, it is possible to alleviate the phenomenon of impairing reliability due to temperature distribution in the axial direction and obtain a highly reliable permanent magnet rotating electrical machine. it can. In addition, the overall magnet usage can be reduced.

実施の形態3.
図4は、この発明の実施の形態3に係る永久磁石式回転電機を示す断面図である。図4において、回転子10は、回転子鉄心11と、複数の永久磁石が回転子鉄心11の周方向に取り付けられ、この複数の永久磁石の各々が軸方向に複数に分割された永久磁石12a〜12eとを有している。
Embodiment 3 FIG.
4 is a sectional view showing a permanent magnet type rotating electric machine according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 4, a rotor 10 includes a rotor core 11 and a plurality of permanent magnets attached in the circumferential direction of the rotor core 11, and each of the plurality of permanent magnets is divided into a plurality of parts in the axial direction. To 12e.

ここで、この永久磁石式回転電機は、回転子10において、風下側の永久磁石12eの保磁力が、風上側の永久磁石12a〜12dの保磁力よりも大きくなるように構成されている。具体的には、風下側の永久磁石12eとして高保磁力磁石が取り付けられ、風上側の永久磁石12a〜12dとして低保磁力磁石が取り付けられている。なお、その他の構成は、上述した実施の形態1と同様なので、説明を省略する。また、高保磁力磁石が、永久磁石12eのみの1段でなく、例えば軸方向の中央から風上側を風上側磁石、風下側を風下側磁石として、軸方向に多段に構成されてもよい。   Here, the permanent magnet type rotating electrical machine is configured such that the coercivity of the leeward permanent magnet 12e in the rotor 10 is larger than the coercivity of the leeward permanent magnets 12a to 12d. Specifically, a high coercivity magnet is attached as the leeward permanent magnet 12e, and low coercivity magnets are attached as the leeward permanent magnets 12a to 12d. Other configurations are the same as those of the first embodiment described above, and thus description thereof is omitted. Further, the high coercive force magnet is not limited to the single stage of the permanent magnet 12e alone, but may be configured in multiple stages in the axial direction, for example, with the leeward side as the leeward side magnet and the leeward side as the leeward side magnet.

風下側の永久磁石12eとして高保磁力磁石を取り付け、風上側の永久磁石12a〜12dとして低保磁力磁石を取り付けることにより、風下側の永久磁石12eの不可逆減磁に対して、軸方向に温度が高くなる永久磁石の熱減磁を低減することができる。また、風上側の永久磁石12a〜12dは、残留磁束密度(磁力)が風下側の永久磁石12eよりも強くなるので、永久磁石式回転電機の効率の低下を最小限に抑制することができる。   By attaching a high coercivity magnet as the leeward permanent magnet 12e and attaching a low coercivity magnet as the leeward permanent magnets 12a to 12d, the temperature in the axial direction against the irreversible demagnetization of the leeward permanent magnet 12e. The thermal demagnetization of the permanent magnet which becomes high can be reduced. Further, since the permanent magnets 12a to 12d on the leeward side have a higher residual magnetic flux density (magnetic force) than the permanent magnets 12e on the leeward side, it is possible to suppress a decrease in efficiency of the permanent magnet type rotating electrical machine to a minimum.

以上のように、実施の形態3によれば、軸方向の一方向から通風冷却される永久磁石式回転電機であって、複数の永久磁石が周方向に取り付けられ、複数の永久磁石の各々が軸方向に複数に分割され、回転自在に配置された回転子と、回転子の内周側に空隙をもって配置され、固定子鉄心および固定子鉄心に設けられた固定子巻線を有する固定子と、を備え、回転子において、風下側に高保磁力磁石が取り付けられ、風上側に低保磁力磁石が取り付けられ、風下側の永久磁石の保磁力が、風上側の永久磁石の保磁力よりも大きくなるように構成されている。これにより、軸方向に温度が高くなる永久磁石の熱減磁を低減することができる。
そのため、軸方向の一方向から通風冷却される永久磁石式回転電機において、軸方向の温度分布に起因して信頼性を損ねる現象を緩和し、信頼性の高い永久磁石式回転電機を得ることができる。
As described above, according to the third embodiment, the permanent magnet type rotating electrical machine is air-cooled from one axial direction, and a plurality of permanent magnets are attached in the circumferential direction. A rotor that is divided into a plurality of parts in the axial direction and is rotatably arranged, and a stator that is disposed with a gap on the inner peripheral side of the rotor and has a stator core and a stator winding provided on the stator core; In the rotor, a high coercivity magnet is attached to the leeward side, a low coercivity magnet is attached to the leeward side, and the coercivity of the leeward permanent magnet is larger than the coercivity of the leeward permanent magnet. It is comprised so that it may become. Thereby, the thermal demagnetization of the permanent magnet whose temperature increases in the axial direction can be reduced.
Therefore, in a permanent magnet type rotating electrical machine that is ventilated and cooled from one axial direction, it is possible to alleviate the phenomenon of impairing reliability due to temperature distribution in the axial direction and obtain a highly reliable permanent magnet rotating electrical machine. it can.

実施の形態4.
図5は、この発明の実施の形態4に係る永久磁石式回転電機を示す断面図である。図5において、この永久磁石式回転電機は、軸方向の一方向(図の右側)から通風冷却されるインナーロータ型のものであり、回転自在に配置された回転子10と、回転子10の外周側に空隙30をもって配置された固定子20とを備えている。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a permanent magnet type rotating electric machine according to Embodiment 4 of the present invention. In FIG. 5, this permanent magnet type rotating electrical machine is of an inner rotor type that is cooled by ventilation from one axial direction (the right side in the figure), and a rotor 10 that is rotatably arranged, And a stator 20 disposed with a gap 30 on the outer peripheral side.

回転子10は、回転子鉄心11と、複数の永久磁石が回転子鉄心11の周方向に取り付けられ、この複数の永久磁石の各々が軸方向に複数に分割された永久磁石12a〜12eとを有している。固定子20は、固定子鉄心21と、固定子鉄心21に設けられたスロットに巻かれた固定子巻線22とを有している。この永久磁石式回転電機は、永久磁石の起磁力と固定子巻線22の電流による起磁力とにより、回転動力を与えるか、または固定子巻線22に発電電力を供給する。   The rotor 10 includes a rotor core 11 and permanent magnets 12a to 12e in which a plurality of permanent magnets are attached in the circumferential direction of the rotor core 11, and each of the plurality of permanent magnets is divided into a plurality of parts in the axial direction. Have. The stator 20 includes a stator core 21 and a stator winding 22 wound around a slot provided in the stator core 21. This permanent magnet type rotating electrical machine supplies rotational power or supplies generated power to the stator winding 22 by the magnetomotive force of the permanent magnet and the magnetomotive force generated by the current of the stator winding 22.

ここで、この永久磁石式回転電機は、回転子10において、風下側の永久磁石12eの保磁力が、風上側の永久磁石12a〜12dの保磁力よりも大きくなるように構成されている。具体的には、風下側の永久磁石12eとして高保磁力磁石が取り付けられ、風上側の永久磁石12a〜12dとして低保磁力磁石が取り付けられている。なお、高保磁力磁石が、永久磁石12eのみの1段でなく、例えば軸方向の中央から風上側を風上側磁石、風下側を風下側磁石として、軸方向に多段に構成されてもよい。   Here, the permanent magnet type rotating electrical machine is configured such that the coercivity of the leeward permanent magnet 12e in the rotor 10 is larger than the coercivity of the leeward permanent magnets 12a to 12d. Specifically, a high coercivity magnet is attached as the leeward permanent magnet 12e, and low coercivity magnets are attached as the leeward permanent magnets 12a to 12d. The high coercive force magnet is not limited to the single stage of the permanent magnet 12e alone, but may be configured in multiple stages in the axial direction, for example, with the leeward side as the leeward side magnet and the leeward side as the leeward side magnet.

風下側の永久磁石12eとして高保磁力磁石を取り付け、風上側の永久磁石12a〜12dとして低保磁力磁石を取り付けることにより、風下側の永久磁石12eの不可逆減磁に対して、軸方向に温度が高くなる永久磁石の熱減磁を低減することができる。また、風上側の永久磁石12a〜12dは、残留磁束密度(磁力)が風下側の永久磁石12eよりも強くなるので、永久磁石式回転電機の効率の低下を最小限に抑制することができる。   By attaching a high coercivity magnet as the leeward permanent magnet 12e and attaching a low coercivity magnet as the leeward permanent magnets 12a to 12d, the temperature in the axial direction against the irreversible demagnetization of the leeward permanent magnet 12e. The thermal demagnetization of the permanent magnet which becomes high can be reduced. Further, since the permanent magnets 12a to 12d on the leeward side have a higher residual magnetic flux density (magnetic force) than the permanent magnets 12e on the leeward side, it is possible to suppress a decrease in efficiency of the permanent magnet type rotating electrical machine to a minimum.

以上のように、実施の形態4によれば、軸方向の一方向から通風冷却される永久磁石式回転電機であって、複数の永久磁石が周方向に取り付けられ、複数の永久磁石の各々が軸方向に複数に分割され、回転自在に配置された回転子と、回転子の外周側に空隙をもって配置され、固定子鉄心および固定子鉄心に設けられた固定子巻線を有する固定子と、を備え、回転子において、風下側に高保磁力磁石が取り付けられ、風上側に低保磁力磁石が取り付けられ、風下側の永久磁石の保磁力が、風上側の永久磁石の保磁力よりも大きくなるように構成されている。これにより、軸方向に温度が高くなる永久磁石の熱減磁を低減することができる。
そのため、軸方向の一方向から通風冷却される永久磁石式回転電機において、軸方向の温度分布に起因して信頼性を損ねる現象を緩和し、信頼性の高い永久磁石式回転電機を得ることができる。
As described above, according to the fourth embodiment, the permanent magnet type rotating electrical machine is air-cooled from one axial direction, and a plurality of permanent magnets are attached in the circumferential direction, and each of the plurality of permanent magnets is A rotor that is divided into a plurality of portions in the axial direction and is rotatably arranged, a stator that is disposed with a gap on the outer peripheral side of the rotor, and that has a stator core and a stator winding provided on the stator core; In the rotor, a high coercivity magnet is attached to the leeward side, a low coercivity magnet is attached to the leeward side, and the coercivity of the leeward permanent magnet is larger than the coercivity of the leeward permanent magnet. It is configured as follows. Thereby, the thermal demagnetization of the permanent magnet whose temperature increases in the axial direction can be reduced.
Therefore, in a permanent magnet type rotating electrical machine that is ventilated and cooled from one axial direction, it is possible to alleviate the phenomenon of impairing reliability due to temperature distribution in the axial direction and obtain a highly reliable permanent magnet rotating electrical machine. it can.

なお、上記実施の形態3、4では、風下側の永久磁石12eの保磁力を、風上側の永久磁石12a〜12dの保磁力よりも大きくするために、風下側の永久磁石12eとして高保磁力磁石を取り付け、風上側の永久磁石12a〜12dとして低保磁力磁石を取り付けると説明した。ここで、高保磁力磁石と低保磁力磁石とは、同種の永久磁石であって、高保磁力磁石は、低保磁力磁石に重希土類元素を粒界に集中的に拡散させた永久磁石であってもよい。   In the third and fourth embodiments, in order to make the coercivity of the leeward permanent magnet 12e larger than the coercivity of the leeward permanent magnets 12a to 12d, a high coercivity magnet is used as the leeward permanent magnet 12e. It was explained that a low coercivity magnet was attached as the windward permanent magnets 12a to 12d. Here, the high coercive force magnet and the low coercive force magnet are the same type of permanent magnet, and the high coercive force magnet is a permanent magnet in which heavy rare earth elements are diffused intensively at the grain boundaries in the low coercive force magnet. Also good.

また、このとき、重希土類元素を粒界に集中的に拡散させた永久磁石が、永久磁石12eのみの1段でなく、例えば軸方向の中央から風上側を風上側磁石、風下側を風下側磁石として、軸方向に多段に構成されてもよい。また、軸方向に同種の永久磁石を用いなくてもよい。   At this time, the permanent magnet in which heavy rare earth elements are concentratedly diffused at the grain boundaries is not only one stage of the permanent magnet 12e. For example, from the center in the axial direction, the windward side is the leeward side magnet, and the leeward side is the leeward side. The magnet may be configured in multiple stages in the axial direction. Further, the same kind of permanent magnets may not be used in the axial direction.

これにより、上記実施の形態3、4と同様に、風下側の永久磁石12eの不可逆減磁に対して、軸方向に温度が高くなる永久磁石の熱減磁を低減することができる。また、重希土類元素を粒界に集中的に拡散させることにより、保磁力を高めたので、残留磁束密度(磁力)の低下はなく、永久磁石式回転電機の効率の低下を生じることはない。   As a result, as in the third and fourth embodiments, thermal demagnetization of the permanent magnet that increases in temperature in the axial direction can be reduced with respect to the irreversible demagnetization of the leeward permanent magnet 12e. In addition, since the coercive force is increased by intensively diffusing heavy rare earth elements in the grain boundaries, the residual magnetic flux density (magnetic force) does not decrease and the efficiency of the permanent magnet type rotating electrical machine does not decrease.

実施の形態5.
図6は、この発明の実施の形態5に係る永久磁石式回転電機を示す断面図である。図6において、回転子10は、回転子鉄心11と、複数の永久磁石が回転子鉄心11の周方向に取り付けられ、この複数の永久磁石の各々が軸方向に複数に分割された永久磁石12a〜12eとを有している。
Embodiment 5 FIG.
FIG. 6 is a sectional view showing a permanent magnet type rotating electrical machine according to Embodiment 5 of the present invention. In FIG. 6, a rotor 10 includes a rotor core 11 and a plurality of permanent magnets attached in the circumferential direction of the rotor core 11, and each of the plurality of permanent magnets divided into a plurality of parts in the axial direction. To 12e.

ここで、この永久磁石式回転電機は、回転子10の停止時(冷時)に、風下側の磁束密度が、風上側の磁束密度よりも高くなるように構成されている。具体的には、回転子10の停止時における風下側の回転子10と固定子20との間の空隙30が、風上側の空隙30よりも狭くなるように、風下側の永久磁石12d、12eが永久磁石12a〜12cの外周側に配置されている。   Here, the permanent magnet type rotating electric machine is configured such that the magnetic flux density on the leeward side is higher than the magnetic flux density on the leeward side when the rotor 10 is stopped (when cold). Specifically, the permanent magnets 12d and 12e on the leeward side are arranged such that the gap 30 between the rotor 10 on the leeward side and the stator 20 when the rotor 10 is stopped becomes narrower than the gap 30 on the leeward side. Is arranged on the outer peripheral side of the permanent magnets 12a to 12c.

また、風下側の永久磁石12d、12eは、風上側より高い保持力を有する高保磁力磁石であってもかまわない。なお、風下側の永久磁石12d、12eを外周側に配置する代わりに、風下側に向けて空隙30が狭くなるような傾斜した形状を有する複数の永久磁石を、回転子鉄心11の周方向に取り付けてもよい。なお、その他の構成は、上述した実施の形態4と同様なので、説明を省略する。   Moreover, the permanent magnets 12d and 12e on the leeward side may be high coercivity magnets having a higher holding force than that on the leeward side. Instead of disposing the leeward permanent magnets 12d and 12e on the outer peripheral side, a plurality of permanent magnets having an inclined shape that narrows the gap 30 toward the leeward side are arranged in the circumferential direction of the rotor core 11. It may be attached. Since other configurations are the same as those of the fourth embodiment described above, description thereof is omitted.

上述した不可逆減磁が発生しなくても、永久磁石は、温度が高いほど残留磁束密度(磁力)が弱くなる特性を有する。そのため、インナーロータ型の永久磁石式回転電機では、温度の高い風下側の空隙磁束密度が、風上側よりも低下する。また、風下側の永久磁石12d、12eを高保磁力磁石とした場合も、風上側の永久磁石よりも、風下側の永久磁石の残留磁束密度(磁力)が弱くなる。さらに、固定子20の熱伸びで固定子20が外周側に膨らむと、温度の高い風下側で空隙が広くなることがある。これにより、空隙磁束密度が軸方向にアンバランスとなり、通風方向とは逆方向に電磁力が発生する。   Even if the above-described irreversible demagnetization does not occur, the permanent magnet has a characteristic that the residual magnetic flux density (magnetic force) becomes weaker as the temperature is higher. Therefore, in the inner rotor type permanent magnet type rotating electrical machine, the gap magnetic flux density on the leeward side where the temperature is high is lower than that on the leeward side. Also, when the leeward permanent magnets 12d and 12e are high coercivity magnets, the residual magnetic flux density (magnetic force) of the leeward permanent magnet is weaker than that of the leeward permanent magnet. Furthermore, when the stator 20 swells to the outer peripheral side due to the thermal elongation of the stator 20, the gap may be widened on the leeward side where the temperature is high. As a result, the gap magnetic flux density is unbalanced in the axial direction, and electromagnetic force is generated in the direction opposite to the ventilation direction.

そこで、風下側の永久磁石12d、12eを永久磁石12a〜12cの外周側に配置し、回転子10の停止時における風下側の回転子10と固定子20との間の空隙30を、風上側の空隙30よりも狭くすることにより、風下側の永久磁石の残留磁束密度(磁力)が温度による影響を受けて、または高保磁力磁石を用いることにより低下した場合であっても、空隙30の不均一が是正され、空隙磁束密度の軸方向アンバランスが軽減されて、軸方向の電磁力が低減される。   Therefore, the leeward side permanent magnets 12d and 12e are arranged on the outer peripheral side of the permanent magnets 12a to 12c, and the gap 30 between the leeward side rotor 10 and the stator 20 when the rotor 10 is stopped is defined as the windward side. Even if the residual magnetic flux density (magnetic force) of the permanent magnet on the leeward side is affected by the temperature or is lowered by using a high coercive force magnet, the gap 30 is not narrowed. The uniformity is corrected, the axial imbalance of the air gap magnetic flux density is reduced, and the axial electromagnetic force is reduced.

以上のように、実施の形態5によれば、軸方向の一方向から通風冷却される永久磁石式回転電機であって、複数の永久磁石が周方向に取り付けられ、回転自在に配置された回転子と、回転子の外周側に空隙をもって配置され、固定子鉄心および固定子鉄心に設けられた固定子巻線を有する固定子と、を備え、回転子の停止時における風上側の回転子と固定子との間の空隙が、風下側の空隙よりも広くされ、風下側の磁束密度が、風上側の磁束密度よりも高くなるように構成されている。これにより、空隙磁束密度の軸方向アンバランスを軽減し、軸方向の電磁力を低減することができる。
そのため、軸方向の一方向から通風冷却される永久磁石式回転電機において、軸方向の温度分布に起因して信頼性を損ねる現象を緩和し、信頼性の高い永久磁石式回転電機を得ることができる。
As described above, according to the fifth embodiment, a permanent magnet type rotating electrical machine that is ventilated and cooled from one axial direction, in which a plurality of permanent magnets are attached in the circumferential direction and are rotatably arranged. And a stator having a stator core and a stator winding provided on the stator core, the rotor on the windward side when the rotor is stopped. The gap between the stator and the stator is wider than the gap on the leeward side, and the magnetic flux density on the leeward side is higher than the magnetic flux density on the leeward side. Thereby, the axial imbalance of the gap magnetic flux density can be reduced, and the electromagnetic force in the axial direction can be reduced.
Therefore, in a permanent magnet type rotating electrical machine that is ventilated and cooled from one axial direction, it is possible to alleviate the phenomenon of impairing reliability due to temperature distribution in the axial direction and obtain a highly reliable permanent magnet rotating electrical machine. it can.

なお、上記実施の形態5では、風下側の永久磁石12d、12eが外周側に配置され、永久磁石12a〜12eが2段の空隙30をとる構成を示した。しかしながら、これに限定されず、永久磁石12a〜12eが多段の空隙30をとる構成としてもよい。   In the fifth embodiment, the configuration has been shown in which the leeward permanent magnets 12d and 12e are arranged on the outer peripheral side and the permanent magnets 12a to 12e take the two-stage gap 30. However, the present invention is not limited to this, and the permanent magnets 12a to 12e may have a multistage gap 30.

実施の形態6.
図7は、この発明の実施の形態6に係る永久磁石式回転電機の回転子10を示す構成図である。図7において、回転子10は、回転子鉄心11と、複数の永久磁石が回転子鉄心11の周方向に取り付けられ、この複数の永久磁石の各々が軸方向に複数に分割された永久磁石12a〜12dとを有している。
Embodiment 6 FIG.
FIG. 7 is a block diagram showing a rotor 10 of a permanent magnet type rotating electric machine according to Embodiment 6 of the present invention. In FIG. 7, a rotor 10 has a rotor core 11 and a plurality of permanent magnets attached in the circumferential direction of the rotor core 11, and each of the plurality of permanent magnets is divided into a plurality of parts in the axial direction. To 12d.

ここで、この永久磁石式回転電機は、回転子10の停止時(冷時)に、風下側の磁束密度が、風上側の磁束密度よりも高くなるように構成されている。具体的には、回転子10において、風上側の永久磁石12aの周方向長さが、風下側の永久磁石12b〜12dの周方向長さよりも短くなるように構成されている。なお、その他の構成は、上述した実施の形態5と同様なので、説明を省略する。また、周方向長さの短い永久磁石が、永久磁石12aのみの1段でなく、多段に構成されてもよい。   Here, the permanent magnet type rotating electric machine is configured such that the magnetic flux density on the leeward side is higher than the magnetic flux density on the leeward side when the rotor 10 is stopped (when cold). Specifically, the rotor 10 is configured such that the circumferential length of the leeward permanent magnet 12a is shorter than the circumferential length of the leeward permanent magnets 12b to 12d. Other configurations are the same as those of the above-described fifth embodiment, and thus description thereof is omitted. In addition, the permanent magnet having a short circumferential length may be configured in multiple stages instead of only one stage of the permanent magnet 12a.

風上側の永久磁石12aの周方向長さが、風下側の永久磁石12b〜12dの周方向長さよりも短くなるように構成することにより、風下側の永久磁石の残留磁束密度(磁力)が温度による影響を受けて、または高保磁力磁石を用いることにより低下した場合であっても、空隙30の不均一が是正され、空隙磁束密度の軸方向アンバランスが軽減されて、軸方向の電磁力が低減される。   By configuring the circumferential length of the leeward permanent magnet 12a to be shorter than the circumferential lengths of the leeward permanent magnets 12b to 12d, the residual magnetic flux density (magnetic force) of the leeward permanent magnet is set to a temperature. Even when the magnetic field is reduced by using a high coercive force magnet, the non-uniformity of the air gap 30 is corrected, the axial imbalance of the air gap magnetic flux density is reduced, and the axial electromagnetic force is reduced. Reduced.

以上のように、実施の形態6によれば、軸方向の一方向から通風冷却される永久磁石式回転電機であって、複数の永久磁石が周方向に取り付けられ、回転自在に配置された回転子と、回転子の外周側に空隙をもって配置され、固定子鉄心および固定子鉄心に設けられた固定子巻線を有する固定子と、を備え、回転子において、風上側の永久磁石の周方向長さが、風下側の永久磁石の周方向長さよりも短くされ、風下側の磁束密度が、風上側の磁束密度よりも高くなるように構成されている。これにより、空隙磁束密度の軸方向アンバランスを軽減し、軸方向の電磁力を低減することができる。
そのため、軸方向の一方向から通風冷却される永久磁石式回転電機において、軸方向の温度分布に起因して信頼性を損ねる現象を緩和し、信頼性の高い永久磁石式回転電機を得ることができる。また、全体的な磁石使用量を低減することができる。
As described above, according to the sixth embodiment, a permanent magnet type rotating electrical machine that is air-cooled from one axial direction, in which a plurality of permanent magnets are attached in the circumferential direction and are rotatably arranged. And a stator having a stator core and a stator winding provided on the stator core, and a circumferential direction of an upwind permanent magnet in the rotor. The length is shorter than the circumferential length of the leeward permanent magnet, and the leeward magnetic flux density is higher than the leeward magnetic flux density. Thereby, the axial imbalance of the gap magnetic flux density can be reduced, and the electromagnetic force in the axial direction can be reduced.
Therefore, in a permanent magnet type rotating electrical machine that is ventilated and cooled from one axial direction, it is possible to alleviate the phenomenon of impairing reliability due to temperature distribution in the axial direction and obtain a highly reliable permanent magnet rotating electrical machine. it can. In addition, the overall magnet usage can be reduced.

実施の形態7.
図8は、この発明の実施の形態7に係る永久磁石式回転電機を示す断面図である。図8において、回転子10は、回転子鉄心11と、複数の永久磁石が回転子鉄心11の周方向に取り付けられ、この複数の永久磁石の各々が軸方向に複数に分割された永久磁石12a〜12eとを有している。
Embodiment 7 FIG.
FIG. 8 is a sectional view showing a permanent magnet type rotating electric machine according to Embodiment 7 of the present invention. In FIG. 8, a rotor 10 includes a rotor core 11 and a plurality of permanent magnets attached in the circumferential direction of the rotor core 11, and each of the plurality of permanent magnets is divided into a plurality of parts in the axial direction. To 12e.

ここで、この永久磁石式回転電機は、回転子10の停止時(冷時)に、風下側の磁束密度が、風上側の磁束密度よりも高くなるように構成されている。具体的には、回転子10において、風上側の永久磁石12aの厚みが、風下側の永久磁石12b〜12eの厚みよりも薄くなるように構成されている。なお、その他の構成は、上述した実施の形態4と同様なので、説明を省略する。また、厚みの薄い永久磁石が、永久磁石12aのみの1段でなく、多段に構成されてもよい。   Here, the permanent magnet type rotating electric machine is configured such that the magnetic flux density on the leeward side is higher than the magnetic flux density on the leeward side when the rotor 10 is stopped (when cold). Specifically, the rotor 10 is configured such that the thickness of the leeward permanent magnet 12a is thinner than the thickness of the leeward permanent magnets 12b to 12e. Since other configurations are the same as those of the fourth embodiment described above, description thereof is omitted. Further, the thin permanent magnet may be configured in multiple stages instead of only one stage of the permanent magnet 12a.

風上側の永久磁石12aの厚みが、風下側の永久磁石12b〜12eの厚みよりも薄くなるように構成することにより、風下側の永久磁石の残留磁束密度(磁力)が温度による影響を受けて、または高保磁力磁石を用いることにより低下した場合であっても、空隙30の不均一が是正され、空隙磁束密度の軸方向アンバランスが軽減されて、軸方向の電磁力が低減される。また、風上側では風下側よりも温度が低くなるので、永久磁石12aの厚みを薄くしても、不可逆減磁の心配が少なく、全体的な磁石使用量を低減することができる。   By configuring the leeward permanent magnet 12a to be thinner than the leeward permanent magnets 12b to 12e, the residual magnetic flux density (magnetic force) of the leeward permanent magnet is affected by temperature. Even if it is a case where it reduces by using a high coercive force magnet, the nonuniformity of the air gap 30 is corrected, the axial imbalance of the air gap magnetic flux density is reduced, and the electromagnetic force in the axial direction is reduced. In addition, since the temperature is lower on the leeward side than on the leeward side, there is little fear of irreversible demagnetization even if the thickness of the permanent magnet 12a is reduced, and the overall magnet usage can be reduced.

以上のように、実施の形態7によれば、軸方向の一方向から通風冷却される永久磁石式回転電機であって、複数の永久磁石が周方向に取り付けられ、複数の永久磁石の各々が軸方向に複数に分割され、回転自在に配置された回転子と、回転子の外周側に空隙をもって配置され、固定子鉄心および固定子鉄心に設けられた固定子巻線を有する固定子と、を備え、回転子において、風上側の永久磁石の厚みが、風下側の永久磁石の厚みよりも薄くされ、風下側の永久磁石の保磁力が、風上側の永久磁石の保磁力よりも大きくなるように構成されている。これにより、軸方向に温度が高くなる永久磁石の熱減磁を低減することができる。
そのため、軸方向の一方向から通風冷却される永久磁石式回転電機において、軸方向の温度分布に起因して信頼性を損ねる現象を緩和し、信頼性の高い永久磁石式回転電機を得ることができる。また、全体的な磁石使用量を低減することができる。
As described above, according to the seventh embodiment, the permanent magnet type rotating electrical machine is air-cooled from one axial direction, and a plurality of permanent magnets are attached in the circumferential direction, and each of the plurality of permanent magnets is A rotor that is divided into a plurality of portions in the axial direction and is rotatably arranged, a stator that is disposed with a gap on the outer peripheral side of the rotor, and that has a stator core and a stator winding provided on the stator core; In the rotor, the thickness of the leeward permanent magnet is made thinner than that of the leeward permanent magnet, and the coercivity of the leeward permanent magnet is larger than the coercivity of the leeward permanent magnet. It is configured as follows. Thereby, the thermal demagnetization of the permanent magnet whose temperature increases in the axial direction can be reduced.
Therefore, in a permanent magnet type rotating electrical machine that is ventilated and cooled from one axial direction, it is possible to alleviate the phenomenon of impairing reliability due to temperature distribution in the axial direction and obtain a highly reliable permanent magnet rotating electrical machine. it can. In addition, the overall magnet usage can be reduced.

なお、上記実施の形態7の構成をアウターロータ型の永久磁石式回転電機に適用した場合、風上側の永久磁石を薄くしても、熱伸びによる影響を回避することはできないが、不可逆減磁の観点からは、温度が低い風上側の永久磁石を薄くすることにより、全体的な磁石使用量を低減することができる。   When the configuration of the seventh embodiment is applied to an outer rotor type permanent magnet type rotating electrical machine, even if the windward permanent magnet is thinned, the influence of thermal expansion cannot be avoided, but irreversible demagnetization From this point of view, the overall magnet usage can be reduced by thinning the windward permanent magnet having a low temperature.

実施の形態8.
図9は、この発明の実施の形態8に係る永久磁石式回転電機を示す断面図である。図9において、回転子10は、回転子鉄心11と、複数の永久磁石が回転子鉄心11の周方向に取り付けられ、この複数の永久磁石の各々が軸方向に複数に分割された永久磁石12a〜12eとを有している。
Embodiment 8 FIG.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a permanent magnet type rotating electrical machine according to Embodiment 8 of the present invention. In FIG. 9, a rotor 10 has a rotor core 11 and a plurality of permanent magnets attached in the circumferential direction of the rotor core 11, and each of the plurality of permanent magnets is divided into a plurality of parts in the axial direction. To 12e.

ここで、この永久磁石式回転電機は、回転子10において、風下側の永久磁石12d、12eの軸方向長さが、風上側の永久磁石12a〜12cの軸方向長さよりも短くなるように構成されている。なお、その他の構成は、上述した実施の形態1と同様なので、説明を省略する。また、軸方向長さの短い永久磁石が、永久磁石12d、12eの2段でなく、多段に構成されてもよい。   Here, the permanent magnet type rotating electrical machine is configured such that the axial length of the leeward permanent magnets 12d and 12e in the rotor 10 is shorter than the axial length of the leeward permanent magnets 12a to 12c. Has been. Other configurations are the same as those of the first embodiment described above, and thus description thereof is omitted. Further, the permanent magnet having a short axial length may be configured in multiple stages instead of the two stages of the permanent magnets 12d and 12e.

永久磁石に希土類焼結磁石を用いた場合、永久磁石自身が導電性を有するので、固定子20からの高調波磁束による渦電流が永久磁石に流れる。永久磁石は、この渦電流によって発熱する。軸方向の一方向から通風冷却される永久磁石式回転電機では、風上側の永久磁石よりも風下側の永久磁石の発熱を抑制することが重要であり、渦電流による発熱も、風下側で防止する必要がある。   When a rare earth sintered magnet is used as the permanent magnet, the permanent magnet itself has conductivity, so that an eddy current due to the harmonic magnetic flux from the stator 20 flows to the permanent magnet. The permanent magnet generates heat due to this eddy current. In a permanent magnet type rotating electrical machine that is cooled by ventilation from one axial direction, it is important to suppress the heat generation of the permanent magnet on the lee side of the permanent magnet on the windward side, and heat generation due to eddy current is also prevented on the leeward side. There is a need to.

ここで、永久磁石の軸方向長さが短いほど、高調波磁束量に対する渦電流回路のインピーダンスが増加するので、永久磁石に発生する渦電流は、減少する。しかしながら、すべての永久磁石の軸方向長さを短くすると、永久磁石式回転電機の工作が複雑になる恐れがある。   Here, as the axial length of the permanent magnet is shorter, the impedance of the eddy current circuit with respect to the amount of harmonic magnetic flux increases, so the eddy current generated in the permanent magnet decreases. However, if the axial length of all the permanent magnets is shortened, the work of the permanent magnet type rotating electrical machine may be complicated.

そこで、風下側の永久磁石12d、12eの軸方向長さを、風上側の永久磁石12a〜12cの軸方向長さよりも短くなるように構成することにより、風下側の永久磁石12d、12eの発熱量を風上側の永久磁石12a〜12cの発熱量よりも低減させ、風下側の温度上昇を緩和することができる。   Accordingly, the axial length of the leeward permanent magnets 12d and 12e is configured to be shorter than the axial length of the leeward permanent magnets 12a to 12c, thereby generating heat from the leeward permanent magnets 12d and 12e. It is possible to reduce the amount of heat generated from the permanent magnets 12a to 12c on the leeward side and to mitigate the temperature rise on the leeward side.

以上のように、実施の形態8によれば、回転子において、風下側の永久磁石の軸方向長さが、風上側の永久磁石の軸方向長さよりも短くされている。これにより、高温側の渦電流損失を軽減し、風下側の温度上昇を緩和することができる。
そのため、軸方向の一方向から通風冷却される永久磁石式回転電機において、軸方向の温度分布に起因して信頼性を損ねる現象を緩和し、信頼性の高い永久磁石式回転電機を得ることができる。また、全体的な磁石使用量を低減することができる。
As described above, according to the eighth embodiment, in the rotor, the axial length of the leeward permanent magnet is shorter than the axial length of the leeward permanent magnet. Thereby, the eddy current loss on the high temperature side can be reduced and the temperature increase on the leeward side can be mitigated.
Therefore, in a permanent magnet type rotating electrical machine that is ventilated and cooled from one axial direction, it is possible to alleviate the phenomenon of impairing reliability due to temperature distribution in the axial direction and obtain a highly reliable permanent magnet rotating electrical machine. it can. In addition, the overall magnet usage can be reduced.

なお、上記実施の形態8では、永久磁石式回転電機がアウターロータ型のものである場合について示したが、これに限定されず、図10に示されるように、上記実施の形態8の構成をアウターロータ型の永久磁石式回転電機に適用してもよい。この場合も、上記実施の形態8と同様の効果を得ることができる。   In the eighth embodiment, the case where the permanent magnet type rotating electrical machine is of the outer rotor type has been described. However, the present invention is not limited to this, and the configuration of the eighth embodiment is configured as shown in FIG. The present invention may be applied to an outer rotor type permanent magnet type rotating electrical machine. In this case, the same effect as in the eighth embodiment can be obtained.

実施の形態9.
図11は、この発明の実施の形態9に係る永久磁石式回転電機の回転子10を示す構成図である。図11において、回転子10は、回転子鉄心11と、複数の永久磁石が回転子鉄心11の周方向に取り付けられ、この複数の永久磁石の各々が軸方向に複数に分割された永久磁石12a〜12dとを有している。
Embodiment 9 FIG.
FIG. 11 is a block diagram showing a rotor 10 of a permanent magnet type rotating electric machine according to Embodiment 9 of the present invention. In FIG. 11, a rotor 10 includes a rotor core 11 and a plurality of permanent magnets attached in the circumferential direction of the rotor core 11, and each of the plurality of permanent magnets divided into a plurality of parts in the axial direction. To 12d.

ここで、この永久磁石式回転電機は、回転子10において、軸方向に複数に分割された永久磁石12a〜12dが、軸方向に直線状に配置されるのではなく、永久磁石12a〜12dに対して、周方向に段ごとにスキューが施されており、風上側のスキュー角度と風下側のスキュー角度とが、互いに異なるように構成されている。   Here, in the permanent magnet type rotating electrical machine, in the rotor 10, the permanent magnets 12a to 12d divided into a plurality in the axial direction are not arranged linearly in the axial direction, but are arranged in the permanent magnets 12a to 12d. On the other hand, skew is applied to each step in the circumferential direction, and the skew angle on the leeward side and the skew angle on the leeward side are configured to be different from each other.

一般的に、スキューを施すことにより、コギングトルク等のトルク脈動を軽減することができる。このとき、軸方向のすべての永久磁石の残留磁束密度が等しければ、図11に示されたような段スキューの場合(図11では、2段で、かつ中央付近で折り返すVスキューを示している)、極数Np、スキューする段数Nd、固定子スロット数Nsとし、NpとNsとの最小公倍数をNとすると、段スキュー角度は、機械角で360/N/Ndで示される。   Generally, torque pulsation such as cogging torque can be reduced by applying skew. At this time, if the residual magnetic flux densities of all the permanent magnets in the axial direction are equal, in the case of a step skew as shown in FIG. 11 (FIG. 11 shows a two-step V-skew that wraps around the center. ), The number of poles Np, the number of skewed stages Nd, the number of stator slots Ns, and the least common multiple of Np and Ns is N. The stage skew angle is represented by 360 / N / Nd in mechanical angle.

しかしながら、軸方向の一方向から通風冷却され、軸方向に温度分布が生じる場合(軸方向に残留磁束密度が変化する場合)、または上記実施の形態1〜8で示したような、軸方向に風上側と風下側とで永久磁石の種類が異なったり、周方向長さ、軸方向長さもしくは厚みが異なり軸方向に残留磁束密度が異なったりしている場合には、軸方向のすべての永久磁石の残留磁束密度が等しいとして示される通常のスキュー(360/N/Nd)では、コギングトルクを効果的に低減することが困難となる。   However, when air is cooled from one axial direction and temperature distribution occurs in the axial direction (when the residual magnetic flux density changes in the axial direction), or in the axial direction as shown in the first to eighth embodiments. If the type of permanent magnet is different between the windward side and the leeward side, or if the circumferential length, axial length or thickness is different and the residual magnetic flux density is different in the axial direction, all permanent magnets in the axial direction With a normal skew (360 / N / Nd), which shows that the residual magnetic flux density of the magnets is equal, it is difficult to effectively reduce the cogging torque.

そこで、回転子10において、永久磁石12a〜12dに対して、周方向に段ごとにスキューを施し、風上側のスキュー角度と風下側のスキュー角度とを互いに異なるように変化させることにより、コギングトルクを効果的に低減することができる。   Therefore, in the rotor 10, the permanent magnets 12a to 12d are skewed step by step in the circumferential direction, and the cogging torque is changed so that the upwind skew angle and the leeward skew angle are different from each other. Can be effectively reduced.

以上のように、実施の形態9によれば、回転子において、軸方向に複数に分割された永久磁石が、軸方向に直線状に配置されるのではなく、永久磁石に対してスキューが施されており、風上側のスキュー角度と風下側のスキュー角度とが、互いに異なるように構成されている。これにより、コギングトルクを効果的に低減することができる。
そのため、軸方向の一方向から通風冷却される永久磁石式回転電機において、軸方向の温度分布に起因して信頼性を損ねる現象を緩和し、信頼性の高い永久磁石式回転電機を得ることができる。また、全体的な磁石使用量を低減することができる。
As described above, according to the ninth embodiment, in the rotor, the permanent magnets divided into a plurality in the axial direction are not arranged linearly in the axial direction, but are skewed with respect to the permanent magnets. The leeward skew angle and the leeward skew angle are different from each other. Thereby, a cogging torque can be reduced effectively.
Therefore, in a permanent magnet type rotating electrical machine that is ventilated and cooled from one axial direction, it is possible to alleviate the phenomenon of impairing reliability due to temperature distribution in the axial direction and obtain a highly reliable permanent magnet rotating electrical machine. it can. In addition, the overall magnet usage can be reduced.

なお、上記実施の形態9では、図11において、風上側2段、風下側2段の段スキューを構成する例を示しているが、多段であっても同様の効果を得ることができる。また、上記実施の形態9では、永久磁石式回転電機がインナーロータ型のものである場合について示したが、これに限定されず、上記実施の形態9の構成をアウターロータ型の永久磁石式回転電機に適用した場合も、上記実施の形態8と同様の効果を得ることができる。   In the ninth embodiment, FIG. 11 shows an example in which the stage skew is composed of two stages on the leeward side and two stages on the leeward side. However, the same effect can be obtained even when there are multiple stages. In the ninth embodiment, the case where the permanent magnet type rotating electrical machine is of the inner rotor type has been described. However, the present invention is not limited to this, and the configuration of the ninth embodiment is the outer rotor type permanent magnet type rotating electric machine. When applied to an electric machine, the same effect as in the eighth embodiment can be obtained.

10 回転子、11 回転子鉄心、12a〜12g 永久磁石、20 固定子、21 固定子鉄心、22 固定子巻線、30 空隙。   10 Rotor, 11 Rotor core, 12a-12g Permanent magnet, 20 Stator, 21 Stator core, 22 Stator winding, 30 Air gap.

Claims (12)

軸方向の一方向から通風冷却される永久磁石式回転電機であって、
複数の永久磁石が周方向に取り付けられ、回転自在に配置された回転子と、
前記回転子の内周側に空隙をもって配置され、固定子鉄心および前記固定子鉄心に設けられた固定子巻線を有する固定子と、を備え、
前記回転子の停止時に、風下側の磁束密度が、風上側の磁束密度よりも低くなるように構成され
前記回転子の停止時における風下側の前記回転子と前記固定子との間の空隙が、風上側の空隙よりも広い
ことを特徴とする永久磁石式回転電機。
A permanent magnet type rotating electrical machine that is cooled by ventilation from one axial direction,
A rotor in which a plurality of permanent magnets are attached in the circumferential direction and arranged rotatably;
A stator having a gap on the inner peripheral side of the rotor, and having a stator core and a stator winding provided on the stator core, and
When the rotor is stopped, the leeward magnetic flux density is configured to be lower than the leeward magnetic flux density ,
A permanent magnet type rotating electrical machine , wherein a gap between the rotor on the leeward side and the stator when the rotor is stopped is wider than a gap on the leeward side .
軸方向の一方向から通風冷却される永久磁石式回転電機であって、
複数の永久磁石が周方向に取り付けられ、回転自在に配置された回転子と、
前記回転子の内周側に空隙をもって配置され、固定子鉄心および前記固定子鉄心に設けられた固定子巻線を有する固定子と、を備え、
前記回転子の停止時に、風下側の磁束密度が、風上側の磁束密度よりも低くなるように構成され
前記回転子において、風下側の永久磁石の周方向長さが、風上側の永久磁石の周方向長さよりも短い
ことを特徴とする永久磁石式回転電機。
A permanent magnet type rotating electrical machine that is cooled by ventilation from one axial direction,
A rotor in which a plurality of permanent magnets are attached in the circumferential direction and arranged rotatably;
A stator having a gap on the inner peripheral side of the rotor, and having a stator core and a stator winding provided on the stator core, and
When the rotor is stopped, the leeward magnetic flux density is configured to be lower than the leeward magnetic flux density ,
In the rotor, the permanent magnet type rotating electrical machine is characterized in that a circumferential length of the leeward permanent magnet is shorter than a circumferential length of the leeward permanent magnet .
前記回転子の停止時における風下側の前記回転子と前記固定子との間の空隙が、風上側の空隙よりも広い
ことを特徴とする請求項に記載の永久磁石式回転電機。
The permanent magnet type rotating electrical machine according to claim 2 , wherein a gap between the rotor on the leeward side and the stator when the rotor is stopped is wider than a gap on the leeward side.
軸方向の一方向から通風冷却される永久磁石式回転電機であって、
複数の永久磁石が周方向に取り付けられ、回転自在に配置された回転子と、
前記回転子の外周側に空隙をもって配置され、固定子鉄心および前記固定子鉄心に設けられた固定子巻線を有する固定子と、を備え、
前記回転子の停止時に、風下側の磁束密度が、風上側の磁束密度よりも高くなるように構成され
前記回転子の停止時における風上側の前記回転子と前記固定子との間の空隙が、風下側の空隙よりも広い
ことを特徴とする永久磁石式回転電機。
A permanent magnet type rotating electrical machine that is cooled by ventilation from one axial direction,
A rotor in which a plurality of permanent magnets are attached in the circumferential direction and arranged rotatably;
A stator having a gap on the outer peripheral side of the rotor, and having a stator core and a stator winding provided on the stator core, and
When the rotor is stopped, the leeward magnetic flux density is configured to be higher than the leeward magnetic flux density ,
A permanent magnet type rotating electrical machine , wherein a gap between the rotor on the windward side and the stator when the rotor is stopped is wider than a gap on the leeward side .
軸方向の一方向から通風冷却される永久磁石式回転電機であって、
複数の永久磁石が周方向に取り付けられ、回転自在に配置された回転子と、
前記回転子の外周側に空隙をもって配置され、固定子鉄心および前記固定子鉄心に設けられた固定子巻線を有する固定子と、を備え、
前記回転子の停止時に、風下側の磁束密度が、風上側の磁束密度よりも高くなるように構成され
前記回転子において、風上側の永久磁石の周方向長さが、風下側の永久磁石の周方向長さよりも短い
ことを特徴とする永久磁石式回転電機。
A permanent magnet type rotating electrical machine that is cooled by ventilation from one axial direction,
A rotor in which a plurality of permanent magnets are attached in the circumferential direction and arranged rotatably;
A stator having a gap on the outer peripheral side of the rotor, and having a stator core and a stator winding provided on the stator core, and
When the rotor is stopped, the leeward magnetic flux density is configured to be higher than the leeward magnetic flux density ,
In the rotor, the permanent magnet type rotating electric machine is characterized in that the circumferential length of the leeward permanent magnet is shorter than the circumferential length of the leeward permanent magnet .
前記回転子の停止時における風上側の前記回転子と前記固定子との間の空隙が、風下側の空隙よりも広い
ことを特徴とする請求項に記載の永久磁石式回転電機。
The permanent magnet type rotating electrical machine according to claim 5 , wherein a gap between the rotor on the windward side and the stator when the rotor is stopped is wider than a gap on the leeward side.
記複数の永久磁石は、各々が軸方向に複数に分割され
記回転子において、風下側の永久磁石の保磁力が、風上側の永久磁石の保磁力よりも大きくなるように構成されている
ことを特徴とする請求項1から請求項6までの何れか1項に記載の永久磁石式回転電機。
Before SL plurality of permanent magnets, each being divided into a plurality in the axial direction,
Prior SL rotor, the coercive force of the downwind side of the permanent magnet, either be configured to be larger than the coercive force of the windward side of the permanent magnets from claim 1, wherein up to claim 6 The permanent magnet type rotating electrical machine according to item 1 .
前記回転子において、風下側に高保磁力磁石が取り付けられ、風上側に低保磁力磁石が取り付けられている
ことを特徴とする請求項に記載の永久磁石式回転電機。
The permanent magnet type rotating electrical machine according to claim 7 , wherein a high coercivity magnet is attached to the leeward side and a low coercivity magnet is attached to the leeward side of the rotor.
前記高保磁力磁石は、前記低保磁力磁石に重希土類元素を粒界に集中的に拡散させた永久磁石である
ことを特徴とする請求項に記載の永久磁石式回転電機。
The permanent magnet rotating electric machine according to claim 8 , wherein the high coercivity magnet is a permanent magnet in which heavy rare earth elements are diffused intensively at grain boundaries in the low coercivity magnet.
前記回転子において、風上側の永久磁石の厚みが、風下側の永久磁石の厚みよりも薄い
ことを特徴とする請求項に記載の永久磁石式回転電機。
The permanent magnet type rotating electrical machine according to claim 7 , wherein in the rotor, the thickness of the permanent magnet on the leeward side is smaller than the thickness of the permanent magnet on the leeward side.
前記回転子において、風下側の永久磁石の軸方向長さが、風上側の永久磁石の軸方向長さよりも短い
ことを特徴とする請求項1から請求項10までの何れか1項に記載の永久磁石式回転電機。
11. The rotor according to claim 1, wherein an axial length of the leeward permanent magnet is shorter than an axial length of the leeward permanent magnet in the rotor. Permanent magnet type rotating electric machine.
前記回転子において、前記複数の永久磁石の各々は、軸方向に複数に分割され、分割された永久磁石に対してスキューが施されており、風上側のスキュー角度と風下側のスキュー角度とが、互いに異なる
ことを特徴とする請求項1から請求項11までの何れか1項に記載の永久磁石式回転電機。
In the rotor, each of the plurality of permanent magnets is divided into a plurality of portions in the axial direction, and skew is applied to the divided permanent magnets, and the skew angle on the leeward side and the skew angle on the leeward side are The permanent magnet type rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 11, wherein the permanent magnet type rotating electrical machines are different from each other.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103312067B (en) * 2013-05-23 2016-04-20 新誉集团有限公司 A kind of outer rotor permanent magnet generator magnetic pole structure and assembly method
DE112015006756T5 (en) * 2015-07-31 2018-04-12 Mitsubishi Electric Corporation Rotor for rotating electrical machine
CN111146886A (en) * 2018-11-05 2020-05-12 罗伯特·博世有限公司 Permanent magnet motor and vehicle comprising same
WO2024105797A1 (en) * 2022-11-16 2024-05-23 三菱電機株式会社 Rotary electric machine
CN116914964B (en) * 2023-07-13 2024-04-09 清华大学 Hub motor and permanent magnet structure thereof

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5449961A (en) * 1993-03-18 1995-09-12 Solar Turbines Incorporated Electric machine cooling system
US5486730A (en) * 1993-03-18 1996-01-23 Solar Turbines Incorporated Rotor assembly
JP2010200510A (en) * 2009-02-26 2010-09-09 Nissan Motor Co Ltd Permanent magnet type rotary electric machine
JP2010213516A (en) * 2009-03-12 2010-09-24 Nissan Motor Co Ltd Permanent magnet type rotating machine and method for manufacturing permanent magnet for rotor
JP5193114B2 (en) * 2009-04-01 2013-05-08 本田技研工業株式会社 Rotor and motor

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