JP5693521B2 - Permanent magnet embedded motor - Google Patents

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Description

本発明は、焼結フェライト磁石を回転子鉄心の内部に埋め込んだ磁石埋め込み式の永久磁石埋込型電動機の回転子の構造に関するものである。   The present invention relates to a rotor structure of a magnet embedded type permanent magnet embedded electric motor in which a sintered ferrite magnet is embedded in a rotor core.

近年、省エネ意識の高まりから、回転子に保磁力の高い希土類磁石を用いることによって高効率化を実現した永久磁石埋込型モータが多く提案されている。ただし、希土類磁石は高価であり電動機のコスト増加を招くため、従来の一般的な永久磁石埋込型電動機の回転子には、希土類磁石の代わりに焼結フェライト磁石が用いられている。このように、希土類磁石の代わりに焼結フェライト磁石を用いた場合、磁力の大きさを示す残留磁束密度が約1/3に低下する。磁力の低下を補うためには回転子にできるだけ体積の大きい焼結フェライト磁石を配置する必要がある。   In recent years, with increasing awareness of energy saving, many permanent magnet embedded motors have been proposed that achieve high efficiency by using rare earth magnets with high coercivity for the rotor. However, since rare earth magnets are expensive and increase the cost of the electric motor, a sintered ferrite magnet is used instead of the rare earth magnet in the rotor of a conventional general permanent magnet embedded electric motor. Thus, when a sintered ferrite magnet is used instead of the rare earth magnet, the residual magnetic flux density indicating the magnitude of the magnetic force is reduced to about 1/3. In order to compensate for the decrease in magnetic force, it is necessary to arrange a sintered ferrite magnet having a volume as large as possible on the rotor.

例えば、下記特許文献1に示される永久磁石埋込型電動機の回転子は、回転子鉄心に磁石挿入用の収容孔を設け、磁石の各磁極における磁気配向の焦点を回転子の外側に設けるように構成されている。このように構成することによって、回転子と固定子との間における空隙磁束密度が、磁極中央部(回転子の円周方向に対する磁石の中央部)においては大きく、磁極端部(回転子の周方向に対する磁石の端部)においては小さくなるため、正弦波に近い分布となり、これに伴いコギングトルクが低減され、かつ、振動や騒音も小さくなる。   For example, in a rotor of a permanent magnet embedded motor shown in Patent Document 1 below, a receiving hole for inserting a magnet is provided in the rotor core, and a focal point of magnetic orientation in each magnetic pole of the magnet is provided outside the rotor. It is configured. With this configuration, the gap magnetic flux density between the rotor and the stator is large at the magnetic pole center (the center of the magnet with respect to the circumferential direction of the rotor), and the magnetic pole end (the rotor circumference). Therefore, the distribution is close to a sine wave, and the cogging torque is reduced, and vibration and noise are also reduced.

さらに下記特許文献1に示される回転子は、磁石の内径側に形成された湾曲凸状の面の円弧の半径を磁石の外径面側に形成された湾曲凸状の面の円弧の半径より小さくすることによって、磁石成形時の圧縮方向と磁束の方向とが概略等しくなり、残留磁束密度の低下を抑制している。このように、残留磁束密度を低下させることなく磁石を製造することができるため、モータ効率が低下してしまうという問題を解消している。   Further, in the rotor shown in Patent Document 1 below, the radius of the arc of the curved convex surface formed on the inner diameter side of the magnet is larger than the radius of the arc of the curved convex surface formed on the outer diameter surface side of the magnet. By making it smaller, the compression direction at the time of magnet molding and the direction of the magnetic flux are approximately equal, and a decrease in residual magnetic flux density is suppressed. Thus, since the magnet can be manufactured without reducing the residual magnetic flux density, the problem that the motor efficiency is reduced is solved.

一方、下記特許文献2に示される永久磁石埋込型電動機は、マグネットトルクとこのマグネットトルクより小さいリラクタンストルクとを足しあわせたトルクを利用する電動機であって、1極あたりの磁石が回転子の径方向に2層以上に分割され、各磁石の夫々の端部が回転子外周面に近接する位置まで伸びるように構成され、各磁石間に磁束の通路を設けることによって、q軸インダクタンスによって発生するリラクタンストルクを大きくして、マグネットトルクとリラクタンストルクの足しあわせで生じる総合トルクが最大になると共に減磁耐力が向上し、高トルク化および高出力化を実現している。   On the other hand, the permanent magnet embedded type electric motor shown in Patent Document 2 below is an electric motor that uses a torque obtained by adding a magnet torque and a reluctance torque smaller than the magnet torque. Divided into two or more layers in the radial direction, each end of each magnet is configured to extend to a position close to the outer peripheral surface of the rotor, and is generated by q-axis inductance by providing a magnetic flux path between each magnet By increasing the reluctance torque to be generated, the total torque generated by adding the magnet torque and the reluctance torque is maximized, and the demagnetization resistance is improved to achieve higher torque and higher output.

特許第4598343号公報(図2など)Japanese Patent No. 4598343 (FIG. 2 etc.) 特許第2823817号公報(図1など)Japanese Patent No. 2823817 (FIG. 1 etc.)

しかしながら、上記特許文献1に示される永久磁石埋込型電動機は、磁極中央部における径方向の厚みが磁極端部における径方向の厚みよりも大きく形成されている。磁極中央部の寸法に対して磁極端部の寸法が極端に小さくなることによって、磁石製造時の焼結工程において収縮率に差が生じるため、磁石の生産性が悪化するだけでなく、磁石の配向性が悪くなり十分な磁力が発生できないという問題があった。また、高出力化のためには、フェライト磁石のサイズを大きくする必要があるが、上記製造上の理由により、大きなサイズのフェライト磁石の製造ができず、モータの高出力化に限界があった。   However, the permanent magnet embedded motor shown in Patent Document 1 is formed such that the radial thickness at the magnetic pole central portion is larger than the radial thickness at the magnetic pole end. Due to the extremely small size of the magnetic pole end relative to the size of the magnetic pole center, there is a difference in the shrinkage rate in the sintering process during magnet production, which not only deteriorates the productivity of the magnet, There is a problem that the orientation is deteriorated and sufficient magnetic force cannot be generated. In order to increase the output, it is necessary to increase the size of the ferrite magnet. However, due to the above manufacturing reasons, a large-size ferrite magnet cannot be manufactured, and there is a limit to increasing the output of the motor. .

また、上記特許文献2に示される永久磁石埋込型電動機は、磁石間に磁束の通路を設けることでq軸インダクタンスによって発生するリラクタンストルクを大きくする構造のため、トルクリップルが大きくなり振動および騒音が増加するという問題があった。   The embedded permanent magnet electric motor shown in Patent Document 2 has a structure in which the reluctance torque generated by the q-axis inductance is increased by providing a magnetic flux path between the magnets, resulting in increased torque ripple and vibration and noise. There was a problem that increased.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、十分な磁力を確保しつつトルクリップルを低減して振動および騒音を抑制可能な永久磁石埋込型電動機を得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain an embedded permanent magnet electric motor that can suppress vibration and noise by reducing torque ripple while ensuring a sufficient magnetic force.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の電磁鋼板を積層して成る回転子鉄心を固定子内に配置して成る永久磁石埋込型電動機であって、前記回転子鉄心の磁極を構成する磁石は、前記回転子鉄心の外周側に設けられ前記回転子鉄心の周方向へ極数に相当する数だけ配置される第1の磁石と、前記第1の磁石の内径側に各々配置される第2の磁石と、から成り、前記回転子鉄心には、前記回転子鉄心の外周面と前記第1の磁石の外径側面との間に形成された外周薄肉鉄心部と、前記第1の磁石の内径側面と第2の磁石の外径側面との間に形成された磁石層間鉄心部とが設けられ、前記外周薄肉鉄心部の径方向の厚みは、前記第1の磁石の周方向中央部における厚みの1/3以下であることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention provides a permanent magnet embedded electric motor in which a rotor core formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates is disposed in a stator, Magnets constituting the magnetic poles of the rotor core include a first magnet provided on the outer peripheral side of the rotor core and arranged in a number corresponding to the number of poles in the circumferential direction of the rotor core, and the first magnet Second rotor magnets disposed on the inner diameter side of the rotor core, and the rotor core has a thin outer periphery formed between an outer peripheral surface of the rotor core and an outer diameter side surface of the first magnet. An iron core portion and a magnet interlayer iron core portion formed between the inner diameter side surface of the first magnet and the outer diameter side surface of the second magnet are provided, and the radial thickness of the outer peripheral thin-walled iron core portion is It is 1/3 or less of the thickness in the circumferential direction center part of a 1st magnet, It is characterized by the above-mentioned.

この発明によれば、径方向に2層に設けられた各磁石の磁極中央部の厚みと磁極端部の厚みとの差が小さくなるようにしたので、十分な磁力を確保しつつトルクリップルを低減して振動および騒音を抑制することができるという効果を奏する。   According to the present invention, since the difference between the thickness of the magnetic pole center portion and the thickness of the magnetic pole end portion of each magnet provided in two layers in the radial direction is reduced, torque ripple is ensured while ensuring a sufficient magnetic force. This reduces the vibration and noise.

図1は本発明の実施の形態にかかる永久磁石埋込型電動機の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of an embedded permanent magnet electric motor according to an embodiment of the present invention. 図2は図1に示される回転子鉄心に形成された磁石収容孔を中心に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view centered on a magnet housing hole formed in the rotor core shown in FIG. 図3は図2に示される磁石収容孔に磁石を配置した状態の回転子の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the rotor in a state where magnets are arranged in the magnet accommodation holes shown in FIG. 図4は回転子の寸法関係を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing the dimensional relationship of the rotor. 図5は磁石の磁気配向の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of the magnetic orientation of the magnet. 図6は磁石による空隙磁束密度の分布を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the distribution of the gap magnetic flux density by the magnet. 図7は図2に示される磁石収容孔の変形例を示す図である。FIG. 7 is a view showing a modification of the magnet accommodation hole shown in FIG. 図8は図7に示される磁石収容孔に磁石を配置した状態の回転子の断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of the rotor in a state where magnets are arranged in the magnet accommodation holes shown in FIG.

以下に、本発明にかかる永久磁石埋込型電動機の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Embodiments of an embedded permanent magnet electric motor according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

実施の形態.
図1は、本発明の実施の形態にかかる永久磁石埋込型電動機の断面図であり、図2は図1に示される回転子鉄心(以下単に「鉄心」と称する)12に形成された磁石収容孔13を中心に示す断面図であり、図3は図2に示される磁石収容孔13に磁石14を配置した状態の回転子100の断面図であり、図4は回転子100の寸法関係を示す断面図、図5は磁石14の磁気配向の一例を示す図、図6は磁石14による空隙磁束密度の分布を説明するための図である。
Embodiment.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a permanent magnet embedded electric motor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a magnet formed on a rotor core (hereinafter simply referred to as “iron core”) 12 shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view centering on the housing hole 13, FIG. 3 is a cross-sectional view of the rotor 100 in a state where the magnet 14 is disposed in the magnet housing hole 13 shown in FIG. 2, and FIG. FIG. 5 is a diagram showing an example of the magnetic orientation of the magnet 14, and FIG. 6 is a diagram for explaining the distribution of the gap magnetic flux density by the magnet 14.

図1において、本発明の実施の形態にかかる永久磁石埋込型電動機は、固定子1および回転子100を有して構成されている。固定子1は、環状を成す固定子鉄心2と、この固定子鉄心2の内周部において周方向(回転子100の回転方向)に等角ピッチで形成された複数のティース3と、各ティース3に巻回されたコイル4とから構成されている。固定子1の内周側には、回転子100が回転可能に配設され、回転子100の外周面10とティース3との間には空隙5が形成されている。なお、図1に示される固定子1は、一例として分布巻の固定子であるが、後述するように集中巻の固定子であってもよい。   In FIG. 1, an embedded permanent magnet electric motor according to an embodiment of the present invention includes a stator 1 and a rotor 100. The stator 1 includes an annular stator core 2, a plurality of teeth 3 formed at equiangular pitches in the circumferential direction (rotation direction of the rotor 100) in the inner peripheral portion of the stator core 2, and each tooth. 3 and a coil 4 wound around 3. A rotor 100 is rotatably disposed on the inner peripheral side of the stator 1, and a gap 5 is formed between the outer peripheral surface 10 of the rotor 100 and the teeth 3. The stator 1 shown in FIG. 1 is a distributed winding stator as an example, but may be a concentrated winding stator as will be described later.

図2には磁石を挿入する前の鉄心12の構造が示されており、図2に示される回転子100は、主たる構成として、回転エネルギーを伝達するための回転軸11と、この回転軸11の外周部に設けられた鉄心12とを有して構成されている。鉄心12と回転軸11は、例えば焼嵌および圧入等により連結されている。   FIG. 2 shows the structure of the iron core 12 before the magnet is inserted. The rotor 100 shown in FIG. 2 mainly includes a rotary shaft 11 for transmitting rotational energy and the rotary shaft 11. It has the iron core 12 provided in the outer peripheral part. The iron core 12 and the rotating shaft 11 are connected by, for example, shrink fitting and press fitting.

鉄心12は、鉄心抜板と呼ばれるケイ素鋼板を金型で打ち抜いたものを、回転軸11の延在方向(図2の奥側)に複数枚積層して製作される。そして、鉄心12の外周面10は、円筒状に形成されている。鉄心12には、周方向に沿って同一円周上に設けられた磁石収容孔13が形成されている。磁石収容孔13は、径方向に分割して2層の構造を成し、鉄心12の外周側に配置され周方向に延びるレンズ状に形成された第1の磁石収容孔13aと、鉄心12の回転軸側に配置された第2の磁石収容孔13bとにより構成される。   The iron core 12 is produced by laminating a plurality of silicon steel plates called iron core punched with a die in the extending direction of the rotating shaft 11 (the back side in FIG. 2). And the outer peripheral surface 10 of the iron core 12 is formed in the cylindrical shape. The iron core 12 is formed with a magnet accommodation hole 13 provided on the same circumference along the circumferential direction. The magnet housing hole 13 is divided in the radial direction to form a two-layer structure, and is disposed on the outer peripheral side of the iron core 12 and formed in a lens shape extending in the circumferential direction. It is comprised by the 2nd magnet accommodation hole 13b arrange | positioned at the rotating shaft side.

鉄心12には、鉄心12の外周面10と第1の磁石14aの外径側面14a1との間に形成された外周薄肉鉄心部6と、第1の磁石14aの内径側面14a2と第2の磁石14bの外径側面14b1との間に形成された磁石層間鉄心部7とが設けられている。なお、回転軸11と第2の磁石収容孔13bとの間に形成された穴は、冷媒や冷凍機油が通過するためのものである。   The iron core 12 includes an outer peripheral thin core portion 6 formed between the outer peripheral surface 10 of the iron core 12 and the outer diameter side surface 14a1 of the first magnet 14a, the inner diameter side surface 14a2 of the first magnet 14a, and the second magnet. A magnet interlayer iron core portion 7 formed between the outer diameter side surface 14b1 of 14b is provided. In addition, the hole formed between the rotating shaft 11 and the 2nd magnet accommodation hole 13b is for a refrigerant | coolant and refrigerator oil to pass through.

第1の磁石収容孔13aは、外周面10側の面(外径側面13a1)が外周面10に沿って湾曲凸状に形成され、回転軸11側の面(内径側面13a2)が回転軸11側へ湾曲凸状に形成されている。すなわち、第1の磁石収容孔13aは外周面と内周面の両側が膨らむレンズ形状に形成されている。   In the first magnet housing hole 13a, the outer peripheral surface 10 side surface (outer diameter side surface 13a1) is formed in a curved convex shape along the outer peripheral surface 10, and the rotation shaft 11 side surface (inner diameter side surface 13a2) is the rotation shaft 11. A curved convex shape is formed on the side. That is, the 1st magnet accommodation hole 13a is formed in the lens shape which the both sides of an outer peripheral surface and an internal peripheral surface swell.

また、第2の磁石収容孔13bは、曲率中心が回転子100の径方向外側に位置する逆円弧状に形成され、外周面10側の面(外径側面13b1)と回転軸11側の面(内径側面13b2)とが共に回転軸11側へ湾曲凸状に形成されている。第2の磁石収容孔
13bの端部(周方向端部13b3)と第1の磁石収容孔13aの外径側面13a1とは、同心の円周線上に位置している。
The second magnet housing hole 13b is formed in a reverse arc shape whose center of curvature is located on the radially outer side of the rotor 100, and has a surface on the outer peripheral surface 10 side (outer diameter side surface 13b1) and a surface on the rotating shaft 11 side. Both (inner diameter side surface 13b2) are formed in a curved convex shape toward the rotating shaft 11 side. The end portion (circumferential end portion 13b3) of the second magnet housing hole 13b and the outer diameter side surface 13a1 of the first magnet housing hole 13a are located on a concentric circumferential line.

図3において、上述した第1の磁石収容孔13aには第1の磁石14aが収容され、第2の磁石収容孔13bには第2の磁石14bが収容される。すなわち、鉄心12の磁極を構成する磁石14は、鉄心12の外周側において鉄心12の周方向へ極数に相当する数だけ配置される第1の磁石14aと、磁石層間鉄心部7を隔てて第1の磁石14aの内径側に各々配置される第2の磁石14bとから成る。   In FIG. 3, the first magnet accommodation hole 13a described above accommodates the first magnet 14a, and the second magnet accommodation hole 13b accommodates the second magnet 14b. That is, the magnets 14 constituting the magnetic poles of the iron core 12 are separated from the first magnets 14 a arranged in a number corresponding to the number of poles in the circumferential direction of the iron core 12 on the outer peripheral side of the iron core 12 by the magnet interlayer iron core portion 7. And a second magnet 14b disposed on the inner diameter side of the first magnet 14a.

図4において、第1の磁石14aの周方向中央部における径方向厚みをA、外周薄肉鉄心部6の径方向厚みをC、鉄心12を構成する各電磁鋼板の板厚をt(図示せず)としたとき、鉄心抜板の打抜性と磁気抵抗を考慮して、Cは、t以上、かつ、Aより十分小さい寸法(例えばAの1/3以下)とするのが望ましい。たとえば、tを0.5mm、Aを4mmとした場合、Cは0.5mm以上、かつ、1.3mm以下となる。   In FIG. 4, A is the radial thickness at the central portion in the circumferential direction of the first magnet 14a, C is the radial thickness of the outer thin-walled iron core portion 6, and t is the thickness of each electromagnetic steel sheet constituting the iron core 12. ), In consideration of the punchability and magnetic resistance of the iron core punching plate, C is preferably t or more and sufficiently smaller than A (for example, 1/3 or less of A). For example, when t is 0.5 mm and A is 4 mm, C is 0.5 mm or more and 1.3 mm or less.

磁石層間鉄心部7は、リラクタンストルクを積極的に利用するための磁束の経路として設けた特許文献2と異なり、高速駆動に耐え得るための補強部材の役割を果たす。従って、磁石層間鉄心部7の径方向の厚み寸法は、十分な強度が得られる最小寸法を確保していればよい。磁石層間鉄心部7の径方向の厚みをDとしたとき、Dは、外周薄肉鉄心部6と同様に、t以上、かつ、Aより十分小さい寸法とするのが望ましい。たとえば、tを0.5mm、Aを4mmとした場合、Dは0.5mm以上、かつ、1.3mm以下となる。   Unlike the patent document 2 provided as a magnetic flux path for positively utilizing the reluctance torque, the magnet interlayer iron core portion 7 serves as a reinforcing member that can withstand high-speed driving. Therefore, the thickness dimension in the radial direction of the magnet interlayer core 7 only needs to ensure a minimum dimension that can provide sufficient strength. When the thickness in the radial direction of the magnetic interlayer iron core portion 7 is D, it is desirable that D is a dimension that is equal to or larger than t and sufficiently smaller than A, like the outer thin-walled iron core portion 6. For example, when t is 0.5 mm and A is 4 mm, D is 0.5 mm or more and 1.3 mm or less.

第1の磁石14aの外縁形状は、第1の磁石収容孔13aの内縁形状と略相似である。第1の磁石14aの周方向端部14a3には、局所的な部分減磁を回避するため、適宜、面取り加工が施されている。同様に、第2の磁石14bの外縁形状は、第2の磁石収容孔13bの内縁形状と略相似であり、第2の磁石14bの周方向端部14b3には面取り加工が施されている。そして、各磁石14は、回転子100の径方向に対してN極とS極とが交互になるように着磁されている。   The outer edge shape of the first magnet 14a is substantially similar to the inner edge shape of the first magnet housing hole 13a. The circumferential end 14a3 of the first magnet 14a is appropriately chamfered to avoid local partial demagnetization. Similarly, the outer edge shape of the second magnet 14b is substantially similar to the inner edge shape of the second magnet housing hole 13b, and the circumferential end 14b3 of the second magnet 14b is chamfered. Each magnet 14 is magnetized so that N poles and S poles alternate with respect to the radial direction of the rotor 100.

図5において、第1の磁石14aは、磁気配向15aの焦点16が、回転子100の中心と第1の磁石14aの磁極中央部とを結ぶ線上、かつ、回転子100の外側になるように着磁されている。また、第2の磁石14bは、磁気配向15bの焦点16が、回転子100の中心と第2の磁石14bの磁極中央部とを結ぶ線上、かつ、回転子100の外側になるように着磁されている。   In FIG. 5, the first magnet 14 a is arranged so that the focal point 16 of the magnetic orientation 15 a is on the line connecting the center of the rotor 100 and the magnetic pole central portion of the first magnet 14 a and outside the rotor 100. Magnetized. The second magnet 14b is magnetized so that the focal point 16 of the magnetic orientation 15b is on the line connecting the center of the rotor 100 and the magnetic pole central portion of the second magnet 14b and outside the rotor 100. Has been.

このように構成することによって、回転子100と固定子1との間(空隙5)における磁石による空隙磁束密度が、磁極中央部においては大きく、磁極端部においては小さくなる。そのため、空隙磁束密度は、図6に示されるように正弦波に近い分布となり、これに伴いコギングトルクが低減され、かつ、振動や騒音が小さくなる。なお、図5には、一例として各磁石の焦点16が同一位置となるように構成した例が示されているが、各磁石の焦点16は、回転子100の外側であればよく、第1の磁石14aの磁気配向15aの焦点位置と、第2の磁石14bの磁気配向15bの焦点位置とが異なっていても同様の効果を有する。すなわち、各磁石の焦点16が、必ずしも回転子100の中心と磁石14の磁極中央部とを結ぶ線上にある必要はない。   With this configuration, the gap magnetic flux density by the magnet between the rotor 100 and the stator 1 (gap 5) is large at the magnetic pole center and small at the magnetic pole end. Therefore, the gap magnetic flux density has a distribution close to a sine wave as shown in FIG. 6, and accordingly, the cogging torque is reduced, and vibration and noise are reduced. FIG. 5 shows an example in which the focal points 16 of the respective magnets are located at the same position as an example, but the focal points 16 of the respective magnets only need to be outside the rotor 100. Even if the focal position of the magnetic orientation 15a of the second magnet 14a is different from the focal position of the magnetic orientation 15b of the second magnet 14b, the same effect is obtained. In other words, the focal point 16 of each magnet is not necessarily on the line connecting the center of the rotor 100 and the magnetic pole center of the magnet 14.

ここで、本実施の形態にかかる永久磁石埋込型電動機と従来技術との相違点を説明する。上記特許文献1に示される従来技術では、磁極中央部の厚みに対して磁極端部の厚みが極端に小さくなり、磁石製造時の焼結工程における磁極中央部の収縮率と磁極両端部の収縮率との差が大きくなる。そのため、磁石の生産性が悪化するだけでなく、磁石の配向性が悪くなる。具体的に説明すると、磁石製造時の焼結工程における磁極両端部の収縮率が磁極中央部の収縮率より大きい場合、上記図5に示されるように、磁極両端部における磁気配向を回転子100の中心と磁極中央部とを結ぶ線上付近に向けることが困難であり、従って、空隙磁束密度が、磁極中央部と磁極端部との両方で大きくなり、矩形に近い分布となる。従って、上記特許文献1に示される従来技術は、コギングトルク、振動、および騒音の更なる低減化を図るというニーズに対応することが困難であった。   Here, the difference between the permanent magnet embedded electric motor according to the present embodiment and the prior art will be described. In the prior art disclosed in Patent Document 1, the thickness of the magnetic pole end becomes extremely smaller than the thickness of the magnetic pole central portion, and the shrinkage rate of the magnetic pole central portion and the shrinkage of both ends of the magnetic pole in the sintering process at the time of magnet manufacture. The difference with rate increases. Therefore, not only the productivity of the magnet is deteriorated, but also the orientation of the magnet is deteriorated. More specifically, when the shrinkage rate at both ends of the magnetic pole is larger than the shrinkage rate at the center of the magnetic pole in the sintering process at the time of magnet manufacture, the magnetic orientation at both ends of the magnetic pole is changed to the rotor 100 as shown in FIG. Therefore, the gap magnetic flux density becomes large at both the magnetic pole central part and the magnetic pole end part, and the distribution is close to a rectangle. Therefore, it has been difficult for the prior art disclosed in Patent Document 1 to meet the need for further reduction of cogging torque, vibration, and noise.

一方、上記特許文献2に示される従来技術では、分割された各磁石の間に磁束の通路が形成されているため、q軸インダクタンスによって発生するリラクタンストルクが増加し、マグネットトルクとリラクタンストルクの足しあわせで生じるトルクによって、トルクリップルが大きくなり、振動および騒音が増加するという問題があった。   On the other hand, in the prior art disclosed in Patent Document 2, since a magnetic flux path is formed between the divided magnets, the reluctance torque generated by the q-axis inductance is increased, and the torque between the magnet torque and the reluctance torque is increased. Due to the torque generated by happiness, there is a problem that torque ripple increases and vibration and noise increase.

本実施の形態にかかる回転子100は、各磁石14を各磁石収容孔13に収容するようにしたので、各磁石14の磁極中央部の厚みと磁極端部の厚みとの差が小さくなる。そのため、磁石製造時の焼結工程における磁極中央部の収縮率と磁極両端部の収縮率との差を小さくすることができる。すなわち磁石成形時の圧縮粗密さが小さくなるため、クラックや欠けなどの製造不良を減少させることができ、磁石14の生産性が改善できる。また、磁極両端部における磁気配向を、回転子100の中心と磁極中央部とを結ぶ線上付近に向けることができるため、空隙磁束密度が、磁極中央部において大きくなり、かつ、磁極端部においては小さくなり、正弦波に近い分布となる。その結果、従来技術に比べて、コギングトルク、振動、および騒音の低減化を図ることが可能である。   In the rotor 100 according to the present embodiment, each magnet 14 is accommodated in each magnet accommodation hole 13, so that the difference between the thickness of the magnetic pole center portion of each magnet 14 and the thickness of the magnetic pole end portion becomes small. Therefore, the difference between the contraction rate of the magnetic pole central portion and the contraction rate of both end portions of the magnetic pole in the sintering process at the time of magnet manufacture can be reduced. That is, since the compression density at the time of magnet forming becomes small, manufacturing defects such as cracks and chips can be reduced, and the productivity of the magnet 14 can be improved. In addition, since the magnetic orientation at both ends of the magnetic pole can be directed to the vicinity of the line connecting the center of the rotor 100 and the central portion of the magnetic pole, the gap magnetic flux density becomes large at the central portion of the magnetic pole and It becomes smaller and has a distribution close to a sine wave. As a result, it is possible to reduce the cogging torque, vibration, and noise as compared with the prior art.

さらに、本実施の形態にかかる回転子100は、第1の磁石14aが回転子100の外周面10側に湾曲凸状に形成され、かつ、外周薄肉鉄心部6の厚みCが薄く形成されているので、q軸インダクタンスを小さくすることができる。そのため、q軸インダクタンスとd軸インダクタンスとの差が小さくなり、同一電流で発生するリラクタンストルクが低減される。従って、上記特許文献2の従来技術に比べて、リラクタンストルクの増加に起因するトルクリップルが低減され、振動や騒音を小さくできる。   Further, in the rotor 100 according to the present embodiment, the first magnet 14a is formed in a curved convex shape on the outer peripheral surface 10 side of the rotor 100, and the thickness C of the outer peripheral thin-walled iron core portion 6 is formed thin. Therefore, the q-axis inductance can be reduced. Therefore, the difference between the q-axis inductance and the d-axis inductance is reduced, and the reluctance torque generated with the same current is reduced. Therefore, compared with the prior art of Patent Document 2, torque ripple caused by an increase in reluctance torque is reduced, and vibration and noise can be reduced.

なお、本実施の形態では、固定子1の一例として分布巻の固定子を用いた例を説明したが、分布巻の固定子の代わりに集中巻の固定子を用いても同様の効果が得られる。   In this embodiment, an example in which a distributed winding stator is used as an example of the stator 1 has been described. However, a similar effect can be obtained by using a concentrated winding stator instead of a distributed winding stator. It is done.

なお、焼結フェライト磁石を用いた電動機を低温環境化(例えば−20℃以下)で使用した場合、固定子1のコイル4に流れる電流によって焼結フェライト磁石に逆磁界が印加された際、磁石が減磁して電動機が動作不能になる可能性がある。この逆磁界は、回転子100の外径側に配置された磁石ほど受けやすく、かつ、磁石を減磁させるものである。このような対策として、第1の磁石14aには、第2の磁石14bの保磁力よりも高い保磁力を有する材料を用いることで、第1の磁石14aにおける逆磁界の影響を受ける割合が少なくなり、磁石に逆磁界が印加されることによる減磁を抑制することができ、減磁耐力が向上する。その結果、高価な高保磁力磁石の使用量を抑制することができると共に、減磁に対する信頼性の優れた永久磁石埋込型電動機を得ることが可能である。   In addition, when an electric motor using a sintered ferrite magnet is used in a low temperature environment (for example, −20 ° C. or lower), when a reverse magnetic field is applied to the sintered ferrite magnet by a current flowing through the coil 4 of the stator 1, the magnet May demagnetize and the motor may become inoperable. This reverse magnetic field is more easily received by the magnet arranged on the outer diameter side of the rotor 100 and demagnetizes the magnet. As such a measure, the first magnet 14a is made of a material having a coercivity higher than that of the second magnet 14b, so that the ratio of being affected by the reverse magnetic field in the first magnet 14a is small. Thus, demagnetization due to application of a reverse magnetic field to the magnet can be suppressed, and the demagnetization resistance is improved. As a result, it is possible to suppress the amount of expensive high coercivity magnets used and to obtain a permanent magnet embedded type electric motor having excellent reliability against demagnetization.

なお、第1の磁石14aの周方向中央部における径方向厚みAを、第2の磁石14bの周方向中央部における径方向厚みB(図4参照)より大きくすることによっても、減磁耐力を向上させることが可能である。   The demagnetization resistance can also be increased by making the radial thickness A at the circumferential central portion of the first magnet 14a larger than the radial thickness B (see FIG. 4) at the circumferential central portion of the second magnet 14b. It is possible to improve.

また、焼結フェライト磁石の低温環境下における減磁は、電動機(磁石)が十分冷えた状態から起動する際に発生する可能性が高い。これは、電動機を起動する際に大きな起動電流が必要なためである。減磁耐力を向上させる対策としては、低温環境下で電動機を起動する場合、あらかじめ電動機を予熱して磁石の温度を上げた後に起動することが望ましい。電動機を予熱する方法として、例えば、インバータ回路(図示せず)を用いて数kHz以上の高周波電流を固定子1のコイル4に通電することで鉄心12に鉄損を発生させ、この鉄損により焼結フェライト磁石の温度を上昇させることができる。   Further, the demagnetization of the sintered ferrite magnet in a low temperature environment is likely to occur when the motor (magnet) is started from a sufficiently cooled state. This is because a large starting current is required when starting the electric motor. As a measure for improving the demagnetization proof strength, when starting the motor in a low temperature environment, it is desirable to start the motor after preheating the motor and raising the temperature of the magnet. As a method for preheating the motor, for example, an iron loss is generated in the iron core 12 by applying a high frequency current of several kHz or more to the coil 4 of the stator 1 using an inverter circuit (not shown). The temperature of the sintered ferrite magnet can be raised.

以下、図1〜5に示される第1の磁石収容孔13aおよび第1の磁石14aの形状を変形した例を説明する。図7は、図2に示される第1の磁石収容孔13aの変形例を示す図であり、図8は、図7に示される磁石収容孔13−1に磁石14−1を配置した状態の回転子100−1の断面図である。以下、図1〜5と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。   Hereinafter, an example in which the shapes of the first magnet housing hole 13a and the first magnet 14a shown in FIGS. 1 to 5 are modified will be described. FIG. 7 is a view showing a modification of the first magnet accommodation hole 13a shown in FIG. 2, and FIG. 8 shows a state in which the magnet 14-1 is arranged in the magnet accommodation hole 13-1 shown in FIG. It is sectional drawing of the rotor 100-1. In the following, the same parts as those in FIGS. 1 to 5 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図7に示される鉄心12−1と図2に示される鉄心12との相違点は、第1の磁石収容孔13a−1の形状であり、第1の磁石収容孔13a−1の外径側面13a1−1にはストレートカット部が形成されている。そのため、第1の磁石収容孔13a−1は、外周縁の一部を切欠いたD型形状を成している。また、第1の磁石14a−1の周方向中央部における径方向厚みをA、外周薄肉鉄心部6−1の径方向厚みをC、鉄心12を構成する各電磁鋼板の板厚をtとしたとき、鉄心抜板の打抜性と磁気抵抗を考慮して、Cは、図4に示される厚みCと同様に、t以上、かつ、Aより十分小さい寸法(例えばAの1/3以下)とするのが望ましい。   The difference between the iron core 12-1 shown in FIG. 7 and the iron core 12 shown in FIG. 2 is the shape of the first magnet housing hole 13a-1, and the outer diameter side surface of the first magnet housing hole 13a-1. A straight cut portion is formed on 13a1-1. Therefore, the 1st magnet accommodation hole 13a-1 has comprised D shape which notched a part of outer periphery. In addition, A is the radial thickness at the central portion in the circumferential direction of the first magnet 14a-1, C is the radial thickness of the outer thin-walled iron core portion 6-1, and t is the thickness of each electromagnetic steel plate constituting the iron core 12. In consideration of punchability and magnetic resistance of the iron core punching plate, C is a dimension not less than t and sufficiently smaller than A (for example, not more than 1/3 of A) like the thickness C shown in FIG. Is desirable.

図8において、第1の磁石収容孔13a−1には第1の磁石14a−1が収容され、第2の磁石収容孔13bには第2の磁石14bが収容される。第1の磁石14a−1の外縁形状は、第1の磁石収容孔13a−1の内縁形状と略相似である。第1の磁石14a−1の周方向端部14a3には、局所的な部分減磁を回避するため、適宜、面取り加工が施されている。そして、各磁石(14a−1、14b)は、回転子100−1の径方向に対してN極とS極とが交互になるように着磁されている。なお、第1の磁石14a−1は、図5に示される第1の磁石14aと同様に着磁されている。   In FIG. 8, a first magnet 14a-1 is accommodated in the first magnet accommodation hole 13a-1, and a second magnet 14b is accommodated in the second magnet accommodation hole 13b. The outer edge shape of the first magnet 14a-1 is substantially similar to the inner edge shape of the first magnet housing hole 13a-1. The circumferential end 14a3 of the first magnet 14a-1 is appropriately chamfered to avoid local partial demagnetization. And each magnet (14a-1, 14b) is magnetized so that N pole and S pole may become alternate with respect to the radial direction of the rotor 100-1. The first magnet 14a-1 is magnetized in the same manner as the first magnet 14a shown in FIG.

このように構成した場合でも、図1〜5に示される回転子100と同様に、各磁石(14a−1、14b)の磁極中央部の厚みと磁極端部の厚みとの差が小さくなる。そのため、各磁石を一体成形した場合に比べて、磁石製造時の焼結工程における磁極中央部の収縮率と磁極両端部の収縮率との差を小さくすることができ、磁石の生産性を図ることが可能である。また、各磁石(14a−1、14b)は、図1〜5に示される回転子100と同様の磁気配向となるように着磁されており、磁極両端部における磁気配向が回転子100−1の中心と磁極中央部とを結ぶ線上付近に向けることができる。そのため、空隙磁束密度が、磁極中央部において大きくなり、かつ、磁極端部においては小さくなり、正弦波に近い分布となる。その結果、従来技術に比べて、コギングトルク、振動、および騒音の低減化を図ることが可能である。また、図7および図8に示される回転子100−1は、外周薄肉鉄心部6の厚みが薄く形成されているので、q軸インダクタンスを小さくすることができる。そのため、q軸インダクタンスとd軸インダクタンスとの差が小さくなることによって、同一電流で発生するリラクタンストルクが低減される。従って、上記特許文献2の従来技術に比べて、リラクタンストルクの増加に起因するトルクリップルが低減され、振動や騒音を小さくできる。また、第1の磁石14a−1の外径側面14a1−1にはストレートカット面が設けられているため、組み立て時の基準出しが容易になり、モータ組み立て精度が向上し、振動や騒音を小さくできる。   Even in the case of such a configuration, the difference between the thickness of the magnetic pole center portion and the thickness of the magnetic pole end portion of each magnet (14a-1, 14b) becomes small as in the rotor 100 shown in FIGS. Therefore, compared with the case where each magnet is integrally molded, the difference between the contraction rate of the magnetic pole center and the contraction rate of both ends of the magnetic pole in the sintering process at the time of magnet manufacture can be reduced, and magnet productivity is increased. It is possible. Moreover, each magnet (14a-1, 14b) is magnetized so that it may become the magnetic orientation similar to the rotor 100 shown by FIGS. 1-5, and the magnetic orientation in a magnetic pole both ends is the rotor 100-1. Can be directed to the vicinity of the line connecting the center of the magnetic pole and the center of the magnetic pole. For this reason, the gap magnetic flux density increases at the magnetic pole central portion and decreases at the magnetic pole end portion, resulting in a distribution close to a sine wave. As a result, it is possible to reduce the cogging torque, vibration, and noise as compared with the prior art. Moreover, since the rotor 100-1 shown by FIG. 7 and FIG. 8 is formed thinly in the outer periphery thin core part 6, q-axis inductance can be made small. Therefore, the reluctance torque generated with the same current is reduced by reducing the difference between the q-axis inductance and the d-axis inductance. Therefore, compared with the prior art of Patent Document 2, torque ripple caused by an increase in reluctance torque is reduced, and vibration and noise can be reduced. Also, since the outer diameter side surface 14a1-1 of the first magnet 14a-1 is provided with a straight cut surface, it is easy to determine the reference during assembly, the motor assembly accuracy is improved, and vibration and noise are reduced. it can.

以上に説明したように、本実施の形態にかかる永久磁石埋込型電動機は、複数の電磁鋼板を積層して成る回転子鉄心(12、12−1)を固定子1内に配置して成る永久磁石埋込型電動機であって、回転子鉄心の磁極を構成する磁石14は、回転子鉄心の外周側に設けられ回転子鉄心の周方向へ極数に相当する数だけ配置される第1の磁石(14a、14a−1)と、第1の磁石の内径側に各々配置される第2の磁石14bと、から成り、回転子鉄心には、回転子鉄心の外周面10と第1の磁石の外径側面(14a1、14a1−1)との間に形成された外周薄肉鉄心部(6、6−1)と、第1の磁石の内径側面14a2と第2の磁石の外径側面14b1との間に形成された磁石層間鉄心部7とが設けられ、外周薄肉鉄心部6の径方向の厚みCは、第1の磁石の周方向中央部における厚みAの1/3以下となるように構成されているので、各磁石14の磁極中央部の厚みと磁極端部の厚みとの差が小さくなり、各磁石14を一体成形した場合に比べて磁石製造時の焼結工程における磁極中央部の収縮率と磁極両端部の収縮率との差を小さくすることができ、特に磁極両端部における磁気配向を回転子100の中心付近に向けることができるため、空隙磁束密度が、磁極中央部において大きくなり、かつ、磁極端部においては小さくなり、正弦波に近い分布となる。その結果、従来技術に比べて、コギングトルク、振動、および騒音の低減化を図ることが可能である。また、外周薄肉鉄心部6の径方向の厚みCが第1の磁石の周方向中央部における厚みAの1/3以下となるように形成されているため、q軸インダクタンスを小さくすることができる。そのため、q軸インダクタンスとd軸インダクタンスとの差が小さくなり、同一電流で発生するリラクタンストルクが低減される。従って、上記特許文献2の従来技術に比べて、リラクタンストルクの増加に起因するトルクリップルが低減され、振動や騒音を小さくできる。   As described above, the permanent magnet embedded type electric motor according to the present embodiment is configured by arranging the rotor cores (12, 12-1) formed by stacking a plurality of electromagnetic steel plates in the stator 1. A permanent magnet embedded type electric motor, wherein magnets 14 constituting a magnetic pole of a rotor core are provided on the outer peripheral side of the rotor core and are arranged in a number corresponding to the number of poles in the circumferential direction of the rotor core. Magnets (14a, 14a-1) and second magnets 14b disposed on the inner diameter side of the first magnet, respectively, and the rotor core includes the outer peripheral surface 10 of the rotor core and the first magnet. The outer peripheral thin-walled iron core portion (6, 6-1) formed between the outer diameter side surfaces (14a1, 14a1-1) of the magnet, the inner diameter side surface 14a2 of the first magnet, and the outer diameter side surface 14b1 of the second magnet. Thickness between the outer peripheral thin-walled iron core portion 6 is provided. Is configured to be equal to or less than 1/3 of the thickness A at the circumferential central portion of the first magnet, so that the difference between the thickness of the magnetic pole central portion of each magnet 14 and the thickness of the magnetic pole end portion is reduced. Compared with the case where the magnets 14 are integrally formed, the difference between the contraction rate of the magnetic pole center and the contraction rate of both ends of the magnetic pole in the sintering process at the time of magnet manufacture can be reduced. Can be directed to the vicinity of the center of the rotor 100, so that the gap magnetic flux density increases at the magnetic pole center and decreases at the magnetic pole end, resulting in a distribution close to a sine wave. As a result, it is possible to reduce the cogging torque, vibration, and noise as compared with the prior art. Further, since the thickness C in the radial direction of the outer thin core portion 6 is formed to be 1/3 or less of the thickness A in the central portion in the circumferential direction of the first magnet, the q-axis inductance can be reduced. . Therefore, the difference between the q-axis inductance and the d-axis inductance is reduced, and the reluctance torque generated with the same current is reduced. Therefore, compared with the prior art of Patent Document 2, torque ripple caused by an increase in reluctance torque is reduced, and vibration and noise can be reduced.

また、本実施の形態にかかる第1の磁石14aは、周方向に延びるレンズ状を成し、外径側面14a1が回転子鉄心12の外周面10側へ湾曲凸状に形成され、内径側面14a2が回転軸11側へ湾曲凸状に形成され、第2の磁石14bは、曲率中心が径方向外側に位置する逆円弧状に形成され、外径側面14b1と内径側面14b2とが共に回転軸11側へ湾曲凸状に形成され、周方向端部14b3が回転子鉄心12の外周面10側に延びているので、第1の磁石14aの外径側面14a2で形成される円弧の中心と、第2の磁石14bの外径側面14b2で形成される円弧の中心と、各磁石14の磁気配向(15a、15b)の中心とが、同じ方向(回転子100の外側)となり、磁石成形時の圧縮方向と磁束方向とが同一となる。その結果、磁石の残留磁束密度が低下しないためモータ効率が悪化することもない。   Further, the first magnet 14a according to the present embodiment has a lens shape extending in the circumferential direction, the outer diameter side surface 14a1 is formed in a curved convex shape toward the outer peripheral surface 10 side of the rotor core 12, and the inner diameter side surface 14a2. Is formed in a curved convex shape toward the rotating shaft 11, the second magnet 14 b is formed in a reverse arc shape with the center of curvature positioned radially outward, and both the outer diameter side surface 14 b 1 and the inner diameter side surface 14 b 2 are the rotating shaft 11. Since the circumferential end 14b3 extends to the outer peripheral surface 10 side of the rotor core 12, the center of the arc formed by the outer diameter side surface 14a2 of the first magnet 14a, The center of the arc formed by the outer diameter side surface 14b2 of the second magnet 14b and the center of the magnetic orientation (15a, 15b) of each magnet 14 are in the same direction (outside the rotor 100), and compression during magnet molding The direction and the magnetic flux direction are the same. As a result, since the residual magnetic flux density of the magnet does not decrease, the motor efficiency does not deteriorate.

また、本実施の形態にかかる第1の磁石14a−1は、外周縁の一部を切欠いたD型状を成し、外径側面14a1−1が平らに形成され、内径側面14a2が回転軸11側へ湾曲凸状に形成され、第2の磁石14bは、曲率中心が径方向外側に位置する逆円弧状に形成され、外径側面14b1と内径側面14b2とが共に回転軸11側へ湾曲凸状に形成され、周方向端部14b3が回転子鉄心12−1の外周面10側に延びているので、上記同様に磁石成形時の圧縮方向と磁束方向とが同一になると共に、組み立て時の基準出しが容易になり、モータ組み立て精度が向上し振動や騒音を小さくできる。   Further, the first magnet 14a-1 according to the present embodiment has a D shape with a part of the outer peripheral edge cut out, the outer diameter side surface 14a1-1 is formed flat, and the inner diameter side surface 14a2 is a rotation axis. The second magnet 14b is formed in a reverse arc shape with the center of curvature positioned radially outward, and both the outer diameter side surface 14b1 and the inner diameter side surface 14b2 are curved toward the rotating shaft 11 side. Since it is formed in a convex shape and the circumferential end 14b3 extends to the outer peripheral surface 10 side of the rotor core 12-1, the compression direction and the magnetic flux direction at the time of magnet molding are the same as described above, and at the time of assembly This makes it easy to set the standard, improves the motor assembly accuracy, and reduces vibration and noise.

また、本実施の形態にかかる永久磁石埋込型電動機は、第1の磁石(14a1、14a−1)の周方向中央部における径方向の厚みをAとし、第2の磁石14bの周方向中央部における径方向厚みをBとし、外周薄肉鉄心部6の径方向の厚みをCとし、磁石層間鉄心部7の径方向の厚みをDとし、電磁鋼板の板厚をtとしたとき、B<A、t<C<1/3A、t<D<1/3Aの関係を満たすようにしたので、高速駆動に耐え得る外周薄肉鉄心部6および磁石層間鉄心部7における強度を保有しつつ、減磁耐力を向上させることが可能である。   Further, in the embedded permanent magnet electric motor according to the present embodiment, the radial thickness at the circumferential central portion of the first magnet (14a1, 14a-1) is A, and the circumferential central of the second magnet 14b is A. When the thickness in the radial direction at the part is B, the thickness in the radial direction of the outer thin core part 6 is C, the thickness in the radial direction of the magnet interlayer core part 7 is D, and the thickness of the electrical steel sheet is t, B < Since the relationship of A, t <C <1 / 3A, t <D <1 / 3A is satisfied, the strength is reduced while maintaining the strength in the outer peripheral thin core 6 and the magnetic interlayer core 7 that can withstand high-speed driving. It is possible to improve the magnetic strength.

また、実施の形態にかかる永久磁石埋込型電動機は、第1の磁石(14a、14a−1)の保磁力が第2の磁石14bの保磁力よりも高くなるように構成されているので、第1の磁石における逆磁界の影響を受ける割合が少なくなり、磁石に逆磁界が印加されることによる減磁を抑制することができ、減磁耐力が向上する。その結果、高価な高保磁力磁石の使用量を抑制することができると共に、減磁に対する信頼性の優れた永久磁石埋込型電動機を得ることが可能である。   Moreover, since the embedded permanent magnet electric motor according to the embodiment is configured such that the coercive force of the first magnet (14a, 14a-1) is higher than the coercive force of the second magnet 14b, The proportion of the first magnet that is affected by the reverse magnetic field is reduced, demagnetization due to application of the reverse magnetic field to the magnet can be suppressed, and the demagnetization resistance is improved. As a result, it is possible to suppress the amount of expensive high coercivity magnets used and to obtain a permanent magnet embedded type electric motor having excellent reliability against demagnetization.

なお、本発明の実施の形態にかかる永久磁石埋込型電動機は、本発明の内容の一例を示すものであり、更なる別の公知技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能であることは無論である。   The permanent magnet embedded electric motor according to the embodiment of the present invention is an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique. Of course, it is possible to change and configure such as omitting a part without departing from the scope.

以上のように、本発明は、永久磁石埋込型電動機に適用可能であり、特に、騒音および振動を低減することができる発明として有用である。   As described above, the present invention is applicable to an embedded permanent magnet electric motor, and is particularly useful as an invention that can reduce noise and vibration.

1 固定子
2 固定子鉄心
3 ティース
4 コイル
5 空隙
6、6−1 外周薄肉鉄心部
7 磁石層間鉄心部
10 外周面
11 回転軸
12、12−1 回転子鉄心
13 磁石収容孔
13a、13a−1 第1の磁石収容孔
13a1、13a1−1、13b1、14a1、14a1−1、14b1 外径側面
13a2、13b2、14a2、14b2 内径側面
13b 第2の磁石収容孔
13b3、14a3、14b3 周方向端部
14、14−1 磁石
14a、14a−1 第1の磁石
14b 第2の磁石
15a、15b 磁気配向
16 焦点
100、100−1 回転子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stator 2 Stator iron core 3 Teeth 4 Coil 5 Space | gap 6,6-1 Outer peripheral thin core part 7 Magnet interlayer core part 10 Outer peripheral surface 11 Rotating shaft 12, 12-1 Rotor core 13 Magnet accommodation hole 13a, 13a-1 1st magnet accommodation hole 13a1, 13a1-1, 13b1, 14a1, 14a1-1, 14b1 Outer diameter side surface 13a2, 13b2, 14a2, 14b2 Inner diameter side surface 13b Second magnet accommodation hole 13b3, 14a3, 14b3 Circumferential end 14 14-1 Magnet 14a, 14a-1 First magnet 14b Second magnet 15a, 15b Magnetic orientation 16 Focus 100, 100-1 Rotor

Claims (3)

複数の電磁鋼板を積層して成る回転子鉄心を固定子内に配置して成る永久磁石埋込型電動機であって、
前記回転子鉄心の磁極を構成する磁石は、前記回転子鉄心の外周側に設けられ前記回転子鉄心の周方向へ極数に相当する数だけ配置される第1の磁石と、前記第1の磁石の内径側に各々配置される第2の磁石と、から成り、
前記回転子鉄心には、
前記回転子鉄心の外周面と前記第1の磁石の外径側面との間に形成された外周薄肉鉄心部と、前記第1の磁石の内径側面と第2の磁石の外径側面との間に形成された磁石層間鉄心部とが設けられ、
前記第1の磁石は、周方向に延びるレンズ状を成し、外径側面が前記回転子鉄心の外周面側へ湾曲凸状に形成され、内径側面が回転軸側へ湾曲凸状に形成され、
前記第2の磁石は、曲率中心が径方向外側に位置する逆円弧状に形成され、外径側面と内径側面とが共に回転軸側へ湾曲凸状に形成され、周方向端部が前記回転子鉄心の外周面側に延び、
前記第1の磁石の周方向中央部における径方向の厚みをAとし、前記第2の磁石の周方向中央部における径方向厚みをBとしたときB<Aの関係を満たすことを特徴とする永久磁石埋込型電動機。
A permanent magnet embedded electric motor in which a rotor core formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates is arranged in a stator,
Magnets constituting the magnetic poles of the rotor core are provided on the outer peripheral side of the rotor core and are arranged in a number corresponding to the number of poles in the circumferential direction of the rotor core, and the first magnet A second magnet disposed on the inner diameter side of the magnet,
In the rotor core,
Between the outer peripheral thin-film core portion formed between the outer peripheral surface of the rotor core and the outer diameter side surface of the first magnet, and between the inner diameter side surface of the first magnet and the outer diameter side surface of the second magnet. And a magnetic interlayer iron core formed on
The first magnet has a lens shape extending in the circumferential direction, an outer diameter side surface is formed in a curved convex shape toward the outer peripheral surface side of the rotor core, and an inner diameter side surface is formed in a curved convex shape toward the rotating shaft side. ,
The second magnet is formed in a reverse arc shape with the center of curvature positioned radially outward, both the outer diameter side surface and the inner diameter side surface are formed in a curved convex shape toward the rotation axis, and the circumferential end portion is rotated. Extending to the outer peripheral side of the core,
The relationship B <A is satisfied, where A is the radial thickness at the circumferential central portion of the first magnet and B is the radial thickness at the circumferential central portion of the second magnet. Permanent magnet embedded motor.
複数の電磁鋼板を積層して成る回転子鉄心を固定子内に配置して成る永久磁石埋込型電動機であって、
前記回転子鉄心の磁極を構成する磁石は、前記回転子鉄心の外周側に設けられ前記回転子鉄心の周方向へ極数に相当する数だけ配置される第1の磁石と、前記第1の磁石の内径側に各々配置される第2の磁石と、から成り、
前記回転子鉄心には、
前記回転子鉄心の外周面と前記第1の磁石の外径側面との間に形成された外周薄肉鉄心部と、前記第1の磁石の内径側面と第2の磁石の外径側面との間に形成された磁石層間鉄心部とが設けられ、
前記第1の磁石は、外周縁の一部を切欠いたD型状を成し、外径側面が平らに形成され、内径側面が回転軸側へ湾曲凸状に形成され、
前記第2の磁石は、曲率中心が径方向外側に位置する逆円弧状に形成され、外径側面と内径側面とが共に回転軸側へ湾曲凸状に形成され、周方向端部が前記回転子鉄心の外周方向に延び、
前記第1の磁石の周方向中央部における径方向の厚みをAとし、前記第2の磁石の周方向中央部における径方向厚みをBとしたときB<Aの関係を満たすことを特徴とする永久磁石埋込型電動機。
A permanent magnet embedded electric motor in which a rotor core formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates is arranged in a stator,
Magnets constituting the magnetic poles of the rotor core are provided on the outer peripheral side of the rotor core and are arranged in a number corresponding to the number of poles in the circumferential direction of the rotor core, and the first magnet A second magnet disposed on the inner diameter side of the magnet,
In the rotor core,
Between the outer peripheral thin-film core portion formed between the outer peripheral surface of the rotor core and the outer diameter side surface of the first magnet, and between the inner diameter side surface of the first magnet and the outer diameter side surface of the second magnet. And a magnetic interlayer iron core formed on
The first magnet has a D-shape in which a part of the outer peripheral edge is notched, the outer diameter side surface is formed flat, the inner diameter side surface is formed in a curved convex shape toward the rotating shaft side,
The second magnet is formed in a reverse arc shape with the center of curvature positioned radially outward, both the outer diameter side surface and the inner diameter side surface are formed in a curved convex shape toward the rotation axis, and the circumferential end portion is rotated. Extending in the outer peripheral direction of the core,
The relationship B <A is satisfied, where A is the radial thickness at the circumferential central portion of the first magnet and B is the radial thickness at the circumferential central portion of the second magnet. Permanent magnet embedded motor.
記外周薄肉鉄心部の径方向の厚みをCとし、前記磁石層間鉄心部の径方向の厚みをDとし、前記電磁鋼板の板厚をtとしたとき、
t<C<1/3A、t<D<1/3Aの関係を満たすことを特徴とする請求項1または2に記載の永久磁石埋込型電動機。
When front radial thickness of Kigai circumferential thin core portion is C, a radial thickness before Ki磁 stone interlayer core portion is D, the thickness of the electromagnetic steel sheet was t,
3. The embedded permanent magnet electric motor according to claim 1, wherein a relationship of t <C <1 / 3A and t <D <1 / 3A is satisfied.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6215041B2 (en) 2013-12-20 2017-10-18 U−Mhiプラテック株式会社 motor
JP6147661B2 (en) 2013-12-27 2017-06-14 日立オートモティブシステムズ株式会社 Rotor, permanent magnet type rotating electric machine including the same, electric drive system, electric vehicle
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CN107394929A (en) * 2017-09-22 2017-11-24 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 Rotor assembly and motor
CN216398138U (en) 2019-02-18 2022-04-29 米沃奇电动工具公司 Impact tool
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Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3428234B2 (en) * 1995-07-03 2003-07-22 松下電器産業株式会社 Interior magnet type motor
JP3507680B2 (en) * 1997-11-20 2004-03-15 アイチエレック株式会社 Embedded magnet type rotor
JPH11275783A (en) * 1998-03-20 1999-10-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Permanent magnet embedded rotor
JP2001178036A (en) * 1999-12-10 2001-06-29 Hitachi Ltd Permanent-magnet dynamo-electric machine
JP4598343B2 (en) * 1999-12-13 2010-12-15 三菱電機株式会社 Permanent magnet motor
JP3679673B2 (en) * 2000-01-31 2005-08-03 三洋電機株式会社 Permanent magnet motor rotor
JP4166929B2 (en) * 2000-07-17 2008-10-15 三菱電機株式会社 Method for manufacturing electric motor rotor
JP2003164082A (en) * 2001-11-22 2003-06-06 Hitachi Metals Ltd Ferrite magnet, rotating machine and production method of ferrite magnet
JP2006115663A (en) * 2004-10-18 2006-04-27 Toshiba Corp Permanent magnet rotor
JP4900132B2 (en) * 2007-08-08 2012-03-21 株式会社豊田自動織機 Rotor and rotating electric machine

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