JP6545025B2 - Electric rotating machine - Google Patents

Electric rotating machine Download PDF

Info

Publication number
JP6545025B2
JP6545025B2 JP2015142979A JP2015142979A JP6545025B2 JP 6545025 B2 JP6545025 B2 JP 6545025B2 JP 2015142979 A JP2015142979 A JP 2015142979A JP 2015142979 A JP2015142979 A JP 2015142979A JP 6545025 B2 JP6545025 B2 JP 6545025B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor
permanent magnet
shaped
rotating
shaped stator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015142979A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017028790A (en
Inventor
小林 和明
和明 小林
Original Assignee
小林 和明
和明 小林
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 小林 和明, 和明 小林 filed Critical 小林 和明
Priority to JP2015142979A priority Critical patent/JP6545025B2/en
Publication of JP2017028790A publication Critical patent/JP2017028790A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6545025B2 publication Critical patent/JP6545025B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、主に発電機への適用が有効な回転電機に係り、特に脈動トルクを低減した回転電機に関する。   The present invention relates generally to a rotating electrical machine effective for application to a generator, and more particularly to a rotating electrical machine with reduced pulsation torque.

従来、この種の回転電機に代表される発電機では、水力、火力等のエネルギーを回転エネルギーに変換し、変換した回転エネルギーで発電機を駆動して発電を行っている。一般に使用される発電機は、N極及びS極を有する永久磁石を回転軸に取り付けた回転子、永久磁石により形成される磁極数に応じた磁極を有する電機子鉄心、及び電機子鉄心に巻回した発電コイルを備え、回転子を回転駆動することにより、電機子鉄心内に交流磁界を発生し、発生した交流磁界により発電コイルに交流電圧を発生させている。   Conventionally, in a generator represented by a rotating electrical machine of this type, energy such as water power and thermal power is converted into rotational energy, and the converted rotational energy is used to drive the generator to generate electric power. A commonly used generator is wound on a rotor having a permanent magnet having an N pole and an S pole attached to a rotating shaft, an armature core having magnetic poles corresponding to the number of magnetic poles formed by the permanent magnets, and an armature core. An AC magnetic field is generated in the armature core by rotating the rotor, and an AC voltage is generated in the power generation coil by the generated AC magnetic field.

ところで、発電機や電動機等の回転電機を構成する電機子鉄心は、それに巻回したコイルに十分な磁界を供給するため、回転子に取り付けた永久磁石と近接して配置することが望まれる。永久磁石と電機子鉄心とを近接して配置すると、永久磁石と電機子鉄心との間に吸引力が働く。この吸引力は、回転電機の出力の向上を図るため、強力な永久磁石を用いれば特に大きな値となる。   By the way, in order to supply a sufficient magnetic field to a coil wound thereon, an armature core constituting a rotating electrical machine such as a generator or a motor is desirably disposed close to a permanent magnet attached to a rotor. When the permanent magnet and the armature core are disposed close to each other, a suction force is exerted between the permanent magnet and the armature core. This suction force becomes a particularly large value if a strong permanent magnet is used to improve the output of the rotary electric machine.

また、この吸引力は回転子の回転角度に依存して変動し、回転子の回転トルクに影響を及ぼすが、その回転トルク、即ち、電機子鉄心と回転子との間の磁気的吸引力に基づく脈動トルク(コギングトルク)が大きくなると、回転子の回転角速度にばらつきが発生し、一般的な発電機の場合には、異常振動や騒音等の問題が発生する。更に、例えば風力発電等に用いられる発電機の場合には、回転翼が動き始める始動トルクが大きくなるばかりでなく、回転翼を連続して回転させるための抵抗も大きくなり、こうした要因で微風の状態で発電することが困難となってしまう。   Also, this suction force varies depending on the rotation angle of the rotor and affects the rotational torque of the rotor, but the rotational torque, ie, the magnetic attraction between the armature core and the rotor When the pulsating torque (cogging torque) is increased, the rotational angular velocity of the rotor varies, and in the case of a general generator, problems such as abnormal vibration and noise occur. Further, for example, in the case of a generator used for wind power generation etc., not only the starting torque to start moving the rotor increases, but also the resistance to continuously rotate the rotor increases, It becomes difficult to generate power in a state.

そこで、このような脈動トルクによる不具合を抑制するための周知な関連技術として、例えば磁界を供給する手段がヨークを吸着することで発生するコギングトルクにより回転軸に与える影響を減少させる「発電機」(特許文献1参照)や、脈動コイルの回転子に与える影響を抑制し、回転子をスムーズに回転させることができる「回転電機」(特許文献2参照)が挙げられる。   Therefore, as a well-known related technology for suppressing such a problem due to the pulsating torque, for example, a "generator" which reduces the influence on the rotating shaft by the cogging torque generated by the means for supplying a magnetic field adsorbing the yoke (Refer to Patent Document 1) and “Rotating electric machine” (refer to Patent Document 2) that can smoothly rotate the rotor by suppressing the influence of the pulsating coil on the rotor.

特開2009−240159号公報JP, 2009-240159, A 特開2013−106462号公報JP, 2013-106462, A

上述した特許文献1に係る技術は、脈動トルクを抑制するための発電手段として、1つの回転軸に複数の起電手段を連結する構造を備え、各起電手段を外部から回転力が供給される回転軸に対して放射状且つ円周方向に沿って交互に磁極を配置した永久磁石と、回転軸の外周にボビンを介して巻回したコイルと、永久磁石から発生する磁束をコイルと鎖交するように誘導するヨークと、回転軸に対して放射状且つ円周方向に沿って配置されて永久磁石によって磁化される複数の被吸着片を備えた引力手段と、から構成し、引力手段によって永久磁石の極と被吸着片との間に働く引力を或る程度打ち消すことにより回転軸に及ぼされる引力である脈動トルクを減少させる機能を持たせたものである。   The technology according to Patent Document 1 described above has a structure in which a plurality of electromotive means are connected to one rotation shaft as a power generation means for suppressing a pulsating torque, and each electromotive means is supplied with a rotational force from the outside. The permanent magnet has the magnetic poles alternately arranged along the circumferential direction with respect to the rotation axis, the coil wound around the outer circumference of the rotation axis via the bobbin, and the magnetic flux generated from the permanent magnet And an attracting means comprising a plurality of attracted pieces disposed radially and circumferentially with respect to the rotation axis and magnetized by the permanent magnet, and permanent by the attracting means. It has the function of reducing the pulsating torque, which is the attractive force exerted on the rotating shaft, by counteracting to some extent the attractive force acting between the magnet pole and the attracted piece.

しかしながら、特許文献1に係る発電機では、発電手段を構成する各起電手段の構成が複雑化され、発電手段を小型化することが困難である上、スムーズな回転性能が要求される回転子持つ回転電機には有効に適用し難いという問題がある。   However, in the generator according to Patent Document 1, the structure of each of the electricity generating means constituting the power generation means is complicated, and it is difficult to miniaturize the power generation means, and a rotor requiring smooth rotation performance is required. There is a problem that it is difficult to apply effectively to the rotating electric machine that it has.

また、上述した特許文献2に係る技術は、脈動トルクを抑制するための回転電機として、回転軸と同心に且つ回転軸と平行して等間隔で且つ磁化方向が交番するように配置した複数の永久磁石、及び各永久磁石の間に非磁性体を挟んで配置した磁性体を備えた回転子と、各永久磁石の回転軸の軸方向における前面端部と背面端部との間をそれぞれ空隙を介して接続するように配置したステータス鉄心と、ステータス鉄心に券回したコイルと、を備え、回転軸の周方向において隣り合う永久磁石の間には、非磁性体とこの非磁性体の両隣りに各磁性体が配置される構成としたものである。   Further, the technology according to Patent Document 2 mentioned above is a plurality of rotary electric machines for suppressing the pulsating torque, which are arranged concentrically with the rotation axis and at regular intervals parallel to the rotation axis so that the magnetization directions alternate. A rotor provided with a permanent magnet and a magnetic body disposed with a nonmagnetic material interposed between each permanent magnet, and an air gap between the front end and the back end in the axial direction of the rotation axis of each permanent magnet Between the permanent magnets adjacent in the circumferential direction of the rotation shaft, the stator core being arranged to be connected via the stator core and the coil wound around the stator core, both the nonmagnetic member and the nonmagnetic member The magnetic members are disposed adjacent to each other.

しかしながら、特許文献2に係る回転電機では、回転子の磁界供給手段が回転軸の延在方向(長さ方向)で単一な円環状の構造体で構成され、磁力発生の性能に限界があるため、脈動トルクの回転子の回転に与える影響を十分に抑制できるとは言えないという問題がある。   However, in the rotating electrical machine according to Patent Document 2, the magnetic field supplying means of the rotor is constituted by a single annular structure in the extending direction (longitudinal direction) of the rotating shaft, and the performance of magnetic force generation is limited. Therefore, there is a problem that the influence of the pulsating torque on the rotation of the rotor can not be sufficiently suppressed.

本発明は、このような問題点を解消すべくなされたもので、その技術的課題は、脈動トルクの回転子の回転に与える影響を極力抑制できて一層スムーズに回転子を回転させることができる回転電機を提供することにある。   The present invention has been made to solve such problems, and the technical problem is that the influence of the pulsating torque on the rotation of the rotor can be minimized and the rotor can be rotated more smoothly. To provide a rotating electrical machine.

上記技術的課題を解決するため、本発明の回転電機の基本構成は、回転軸と同心に且つ当該回転軸と並行して等間隔で且つ磁化方向が交番するように配置した複数の永久磁石、及び当該複数の永久磁石の間に非磁性体を挟んで配置した磁性体を介在させた構成の円板状回転体を含む回転子と、前記回転子の磁路の両端を閉じるように、当該回転軸の周方向に等間隔で当該回転子を囲うように配置した複数のC字型ステータ鉄心とを備え、記複数のC字型ステータ鉄心の極数分の鉄心部における少なくとも1箇所には、コイルが巻回されて構成され、前記複数の永久磁石部それぞれは、各々の磁化方向が前記回転軸に対して傾斜した一対の永久磁石を接合して構成されていることを特徴とする。 In order to solve the above technical problems, a basic configuration of a rotating electrical machine according to the present invention comprises a plurality of permanent magnet parts arranged concentrically with the rotation axis and at equal intervals parallel to the rotation axis so that magnetization directions alternate. And a rotor including a disk-shaped rotating body having a configuration in which a magnetic body disposed with a nonmagnetic material interposed between the plurality of permanent magnet portions , and both ends of the magnetic path of the rotor are closed. , at least in the circumferential direction and a plurality of C-shaped stator core arranged to surround the rotor at equal intervals, a few minutes of the core portion poles before Symbol plurality of C-shaped stator core of the rotary shaft A coil is wound and configured at a location, and each of the plurality of permanent magnet portions is configured by joining a pair of permanent magnets whose magnetization directions are inclined with respect to the rotation axis. I assume.

本発明によれば、上記構成により、脈動トルクの回転子の回転に与える影響を極力抑制できて一層スムーズに回転子を回転させることができるようになる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。   According to the present invention, with the above configuration, the influence of the pulsating torque on the rotation of the rotor can be suppressed as much as possible, and the rotor can be rotated more smoothly. Problems, configurations, and effects other than those described above will be apparent from the description of the embodiments below.

本発明の前提となる回転電機の技術的概要を説明するために示した外観斜視図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is the external appearance perspective view shown in order to demonstrate the technical outline of the rotary electric machine used as the premise of this invention. 図1に示す回転電機に適用可能な別構造の回転子を説明するために示す平面図であり、(a)は12極の回転子に関する図、(b)は6極の回転子に関する図である。It is a top view shown in order to explain the rotor of another structure applicable to the rotating electrical machine shown in FIG. 1, (a) relates to a 12-pole rotor, (b) relates to a 6-pole rotor is there. 図1に示す回転電機に備えられる回転子に働くトルクの一形態を説明するために一部破断して示した要部の概略図である。It is the schematic of the principal part shown breaking in part in order to demonstrate one form of the torque which works on the rotor with which the rotary electric machine shown in Drawing 1 is equipped. 図1に示す回転電機に備えられる回転子に働くトルクの他形態を説明するために一部破断して示した要部の概略図である。It is the schematic of the principal part which partially broken and shown in order to demonstrate the other form of the torque which acts on the rotor with which the rotary electric machine shown in FIG. 1 is equipped. 図1に示す回転電機に備えられる回転子に働くトルクの別形態を説明するために一部破断して示した要部の概略図である。It is the schematic of the principal part shown breaking in part in order to demonstrate another form of the torque which works on the rotor with which the rotary electric machine shown in Drawing 1 is equipped. 図1に示す回転電機に備えられる回転子に働くトルクの更に他の形態を説明するために一部破断して示した要部の概略図である。It is the schematic of the principal part shown breaking in part in order to demonstrate the other form of the torque which acts on the rotor with which the rotary electric machine shown in Drawing 1 is equipped. 図1に示す回転電機に備えられる回転子に別なC字型ステータ鉄心を具備させた場合に働くトルクの更に別の形態を説明するために一部破断して示した要部の概略図である。In the schematic of the principal part shown partially broken to explain still another form of the torque that works when the rotor provided in the rotating electrical machine shown in FIG. 1 is equipped with another C-shaped stator core is there. 図1に示す回転電機に備えられる回転子を図7で説明したC字型ステータ鉄心としてそれらに巻回したコイルに供給したパルス電流による脈動トルクの抑制動作の一形態を説明するために示した要部の状態推移図である。The rotor provided in the rotary electric machine shown in FIG. 1 is shown to explain one mode of suppressing operation of the pulsating torque by the pulse current supplied to the coil wound around them as the C-shaped stator core described in FIG. 7 It is a state transition diagram of the principal part. 図1に示す回転電機に備えられる回転子を図7で説明したC字型ステータ鉄心としてそれらに巻回したコイルに供給したパルス電流による脈動トルクの抑制動作の他形態を説明するために示した要部の状態推移図である。The rotor provided in the rotary electric machine shown in FIG. 1 is illustrated to explain another form of the pulsating torque suppression operation by the pulse current supplied to the coils wound around them as the C-shaped stator core described in FIG. 7 It is a state transition diagram of the principal part. 本発明の実施例に係る回転電機の基本構成を説明するために示した外観斜視図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is the external appearance perspective view shown in order to demonstrate the basic composition of the rotary electric machine which concerns on the Example of this invention. 図9に示す回転電機の内部構造を説明するための図であり、(a)は回転電機の回転軸の軸方向における側面断面図、(b)は(a)中のA−A線方向で断面にした図、(c)は(a)中のB−B線方向で断面にした図である。It is a figure for demonstrating the internal structure of the rotary electric machine shown in FIG. 9, (a) is side sectional drawing in the axial direction of the rotating shaft of a rotary electric machine, (b) is the AA line direction in (a) A cross-sectional view, (c) is a cross-sectional view taken along the line B-B in (a).

以下、本発明の回転電機について、実施例を挙げ、図面を参照して詳細に説明する。但し、最初は、本発明の回転電機の理解を助けるため、前提となる回転電機の技術的概要について説明する。   Hereinafter, examples of the rotating electrical machine according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, at first, in order to help the understanding of the rotary electric machine of the present invention, a technical outline of the rotary electric machine as a premise will be described.

図1は、本発明の前提となる回転電機10の技術的概要を説明するために示した外観斜視図である。図2は、この回転電機10に適用可能な別構造の回転子を説明するために示す平面図であり、同図(a)は12極の回転子に関する図、同図(b)は6極の回転子に関する図である。   FIG. 1 is an external perspective view shown to explain the technical outline of a rotary electric machine 10 on which the present invention is based. FIG. 2 is a plan view for explaining the rotor having another structure applicable to the rotating electric machine 10. FIG. 2 (a) relates to a 12-pole rotor, and FIG. 2 (b) is a 6-pole. It is a figure regarding the rotor of.

図1を参照すれば、この回転電機10は、24極の発電機として機能するもので、回転軸11と同心に且つ回転軸11と並行して等間隔で且つ磁化方向が交番するように配置した複数(ここでは24個)の永久磁石12M(12M−1、12M−2、12M−3、…、12M−24)、及びこれらの永久磁石12M(12M−1、12M−2、12M−3、…、12M−24)の間に非磁性体板12Cを挟んで配置した磁性体板12F、12Rを介在させた構成の円板状回転体による回転子12と、永久磁石12M(12M−1、12M−2、12M−3、…、12M−24)の回転軸11の延在方向(軸方向と呼ばれても良い)の前面端部(図1中では上側面)と背面端部(図1中では下側面)との間をそれぞれ空隙を介して接続するように配置された複数(ここでは21個)のC字型ステータ鉄心13(13−1、13−2、13−3、…、13−21)と、21極数分のC字型ステータ鉄心13(13−1、13−2、13−3、…、21)における鉄心部の各直線部に巻回されたコイル14(14a、14b、14c、14d、14e)と、を備えて構成される。   Referring to FIG. 1, this rotating electrical machine 10 functions as a 24-pole generator, and is disposed concentrically with the rotating shaft 11 and at equal intervals parallel to the rotating shaft 11 so that the magnetization directions alternate. , (Here, 24) permanent magnets 12M (12M-1, 12M-2, 12M-3,..., 12M-24), and these permanent magnets 12M (12M-1, 12M-2, 12M-3) ,..., 12M-24), the rotor 12 is a disc-like rotating body having a configuration in which the magnetic plates 12F and 12R are interposed with the nonmagnetic plate 12C interposed therebetween, and the permanent magnet 12M (12M-1 , 12M-2, 12M-3,..., 12M-24) in the extension direction (which may be called an axial direction) of the rotation axis 11 (the upper surface in FIG. 1) and the back end (the upper surface) In FIG. 1 to connect with the lower side via A plurality of (in this case, 21) C-shaped stator iron cores 13 (13-1, 13-2, 13-3,..., 13-21) and C-shaped stator iron cores 13 (21 poles) 13-1, 13-2, 13-3,..., 21) and coils 14 (14 a, 14 b, 14 c, 14 d, 14 e) wound around the straight portions of the core portion.

但し、ここでのC字型ステータ鉄心13(13−1、13−2、13−3、…、13−21)は、図示されないハウジングに収容されるもので、回転子12を貫通する回転軸11が図示されない軸受を介してハウジングに支持されている。   However, the C-shaped stator core 13 (13-1, 13-2, 13-3,..., 13-21) here is accommodated in a housing (not shown), and the rotation shaft passing through the rotor 12 11 is supported by the housing via a bearing not shown.

このうち、回転子12の回転軸11の周方向(回転子12の回転方向W)において隣り合う永久磁石12M(12M−1、12M−2、12M−3、…、12M−24)の間には、非磁性体板12Cとこの両隣りに配置した各磁性体板12F、12Rとが介在される。非磁性体板12Cにはステンレス鋼板、ベークライト板等を用いる場合を例示でき、磁性体板12F、12Rには電磁鋼鈑を用いる場合を例示できる。永久磁石12M(12M−1、12M−2、12M−3、…,12M−24)と磁性体板12F、12R及び非磁性体板12Cとの積層体における各部の円周方向に占める角度θは、等しくなるように設定する。   Among the permanent magnets 12M (12M-1, 12M-2, 12M-3,..., 12M-24) adjacent to each other in the circumferential direction of the rotation shaft 11 of the rotor 12 (rotational direction W of the rotor 12). A nonmagnetic plate 12C and magnetic plates 12F and 12R disposed adjacent to the nonmagnetic plate 12C are interposed. The case where a stainless steel plate, a Bakelite plate etc. are used can be illustrated as nonmagnetic board 12C, and the case where electromagnetic steel plate is used as magnetic boards 12F and 12R can be illustrated. The angle θ in the circumferential direction of each portion in the laminate of the permanent magnets 12M (12M-1, 12M-2, 12M-3,..., 12M-24) and the magnetic plates 12F, 12R and the nonmagnetic plate 12C is Set to be equal.

例えば、回転子12が図2(a)に示されるように12極の場合にはθ1=θ2、図2(b)に示されるように6極の場合にはθ3=θ4(但し、θ3=θ4>θ1=θ2なる関係が成立する)となるように設定する。C字型ステータ鉄心13(13−1、13−2、13−3、…、13−21)の各直線部に巻回したコイル14(14a、14b、14c、14d、14e)は、例えば直列に接続する。これにより、例えば、回転軸11を外部から駆動すると、永久磁石12M(12M−1、12M−2、12M−3、…、12M−24)→C字型ステータ鉄心13(13−1、13−2、13−3、…、13−21)→永久磁石12M(12M−1、12M−2、12M−3、…、12M−24)を通る磁束が断続し、コイル14(14a、14b、14c、14d、14e)から交流出力を得ることができる。   For example, as shown in FIG. 2 (a), the rotor 12 has θ1 = θ2 in the case of 12 poles, and in the case of 6 poles as shown in FIG. 2 (b), θ3 = θ4 (where θ3 = The relationship is established such that θ4> θ1 = θ2. The coils 14 (14a, 14b, 14c, 14d, 14e) wound around the straight portions of the C-shaped stator core 13 (13-1, 13-2, 13-3,..., 13-21) are, for example, series-connected Connect to Thus, for example, when the rotating shaft 11 is driven from the outside, the permanent magnets 12M (12M-1, 12M-2, 12M-3,..., 12M-24) → C-shaped stator core 13 (13-1, 13- 2, 13-3, ..., 13-21)-> The magnetic flux passing through the permanent magnet 12M (12M-1, 12M-2, 12M-3, ..., 12M-24) is interrupted, and the coil 14 (14a, 14b, 14c) , 14d, 14e) to obtain an AC output.

因みに、コイル14(14a、14b、14c、14d、14e)は、21極数分のC字型ステータ鉄心13(13−1、13−2、13−3、…、13−21)の鉄心部における各直線部に全て設けるのではなく、直線部を選択して少なくとも1箇所としても良く、例えば回転子12の円板状回転体に近い場所のコイル14a、14eにのみに巻回した構成を例示できる。   Incidentally, the coil 14 (14a, 14b, 14c, 14d, 14e) is the core portion of the C-shaped stator iron core 13 (13-1, 13-2, 13-3,..., 13-21) for 21 poles. The linear part may be selected and provided as at least one place instead of all provided in each linear part in, for example, a configuration in which only the coils 14a and 14e in a place near the discoid rotating body of the rotor 12 are wound It can be illustrated.

ところで、回転子12の永久磁石12Mの極数は、図1に示すものは24極、図2(a)に示すものは12極、図2(b)に示すものは6極であり、何れの場合もC字型ステータ鉄心13の極数21との比が整数とならないように設定されており、これによって回転電機10の回転子12をよりスムーズに回転することができる。   The number of permanent magnets 12M of the rotor 12 is twenty four in FIG. 1, twelve in FIG. 2 (a), and six in FIG. 2 (b). Also in this case, the ratio of the C-shaped stator core 13 to the number of poles 21 is set not to be an integer, whereby the rotor 12 of the rotary electric machine 10 can be rotated more smoothly.

図3は、この回転電機10に備えられる回転子12に働くトルクの一形態を説明するために一部破断して示した要部の概略図である。また、図4は同様な回転子12に働くトルクの他形態、図5は同様な回転子12に働くトルクの別形態、図6は同様な回転子12に働くトルクの更に他の形態に関する要部の概略図である。尚、図3〜図6は回転電機10を構成する永久磁石12M(12M−1、12M−2、12M−3、…、12M−24)、磁性体板12F、12R、非磁性体板12C、及びC字型ステータ鉄心13(13−1、13−2、13−3、…、13−21)の永久磁石12M(12M−1、12M−2、12M−3、…、12M−24)と対向する部分を永久磁石12M(12M−1、12M−2、12M−3、…、12M−24)の外表面に沿って展開して示した局部の図となっている。   FIG. 3 is a schematic view of an essential part, which is partially broken to show one form of the torque acting on the rotor 12 provided in the rotary electric machine 10. As shown in FIG. Also, FIG. 4 is another form of torque acting on a similar rotor 12, FIG. 5 is another form of torque acting on a similar rotor 12, and FIG. It is the schematic of a part. 3 to 6 show permanent magnets 12M (12M-1, 12M-2, 12M-3,..., 12M-24), the magnetic plates 12F, 12R, the nonmagnetic plate 12C, which constitute the rotary electric machine 10. And permanent magnets 12M (12M-1, 12M-2, 12M-3,... 12M-24) of C-shaped stator iron cores 13 (13-1, 13-2, 13-3,..., 13-21) It is the figure of the local part which developed and showed the part which counters along the outer surface of permanent magnet 12M (12M-1, 12M-2, 12M-3, ... 12M-24).

図3を参照すれば、ここでは回転子12に配置された永久磁石12M(12M−1、12M−2、12M−3、…、12M−24)の前面がC字型ステータ鉄心13(13−1、13−2、13−3、…、13−21)の前面に全面で対向し、永久磁石12M(12M−1、12M−2、12M−3、…、12M−24)の背面がC字型ステータ鉄心13(13−1、13−2、13−3、…、13−21)の背面に全面で対向する位置にある様子を示している。   Referring to FIG. 3, here, the front surface of the permanent magnet 12M (12M-1, 12M-2, 12M-3,..., 12M-24) disposed on the rotor 12 has a C-shaped stator core 13 (13- The back surface of the permanent magnet 12M (12M-1, 12M-2, 12M-3,. It shows a state of being in a position opposed to the back surface of the V-shaped stator core 13 (13-1, 13-2, 13-3,..., 13-21) on the entire surface.

図4を参照すれば、ここでは回転子12が回転し、永久磁石12M(12M−1、12M−2、12M−3、…、12M−24)が左方向に磁石幅の1/2移動した状態を示しており、この状態で永久磁石12M(12M−1、12M−2、12M−3、…、12M−24)の移動方向の後半部分を示す永久磁石12M(12M−1、12M−2、12M−3、…、12M−24)の右半分と磁性体板12RとがC字型ステータ鉄心13(13−1、13−2、13−3、…、13−21)の前面及び背面に対向している様子を示している。   Referring to FIG. 4, in this case, the rotor 12 is rotated, and the permanent magnets 12M (12M-1, 12M-2, 12M-3,..., 12M-24) are moved to the left by 1/2 of the magnet width. Shows a state, and in this state, the permanent magnet 12M (12M-1, 12M-2) showing the second half of the moving direction of the permanent magnet 12M (12M-1, 12M-2, 12M-3, ..., 12M-24) , 12M-3, ..., 12M-24) and the magnetic plate 12R are front and back surfaces of the C-shaped stator core 13 (13-1, 13-2, 13-3, ..., 13-21). It shows that it faces to.

図5を参照すれば、ここでは更に回転子12が回転し、永久磁石12M(12M−1、12M−2、12M−3、…、12M−24)が左方向に磁石幅の1/2移動した状態を示し、この状態で永久磁石12M(12M−1、12M−2、12M−3、…、12M−24)はC字型ステータ鉄心13(13−1、13−2、13−3、…、13−21)の前面及び背面の何れとも対向していない様子を示している。   Referring to FIG. 5, the rotor 12 further rotates here, and the permanent magnets 12M (12M-1, 12M-2, 12M-3,..., 12M-24) move to the left direction by 1/2 of the magnet width. In this state, the permanent magnets 12M (12M-1, 12M-2, 12M-3,..., 12M-24) are C-shaped stator iron cores 13 (13-1, 13-2, 13-3, , 13-21) do not face either the front or the back.

図6を参照すれば、ここでは更に回転子12が回転し、永久磁石12M(12M−1、12M−2、12M−3、…、12M−24)が左方向に磁石幅の1/2移動した状態を示し、この状態で永久磁石12M(12M−1、12M−2、12M−3、…、12M−24)の回転方向の前半部分と磁性体板12FとがC字型ステータ鉄心13(13−1、13−2、13−3、…、13−21)の前面及び背面に対向している様子を示している。   Referring to FIG. 6, the rotor 12 is further rotated here, and the permanent magnets 12M (12M-1, 12M-2, 12M-3,..., 12M-24) move to the left by 1/2 the magnet width. In this state, the front half portion of the permanent magnet 12M (12M-1, 12M-2, 12M-3,..., 12M-24) in the rotation direction and the magnetic material plate 12F have a C-shaped stator core 13 ( The appearance facing the front and back of 13-1, 13-2, 13-3, ..., 13-21) is shown.

ところで、回転電機10には、一般に磁石が鉄心等の磁性体を引きつける力に基づくトルクである「リラクタンストルク」と、磁極が互いに反発したり、或いは吸引したりする力に基づくトルクである「マグネットトルク」と、が作用する。   By the way, in the rotating electrical machine 10, “reluctance torque”, which is a torque based on a force at which a magnet attracts a magnetic substance such as an iron core, and “torque based on a force at which magnetic poles repel each other or attract each other. "Torque" acts.

永久磁石12M(12M−1、12M−2、12M−3、…、12M−24)が図3に示す位置にあるとき、例えば永久磁石12M−2による磁束φmは、永久磁石12M−2→C字型ステータ鉄心13−1の前面→C字型ステータ鉄心13−1の背面→永久磁石12M−2を通り、C字型ステータ鉄心13−1に巻回したコイル14と鎖交する。この鎖交に伴い、コイル14には起電力eが誘起される。   When the permanent magnet 12M (12M-1, 12M-2, 12M-3,..., 12M-24) is in the position shown in FIG. 3, for example, the magnetic flux φm by the permanent magnet 12M-2 is the permanent magnet 12M-2 → C The front surface of the V-shaped stator core 13-1 → the back surface of the C-shaped stator core 13-1 → the permanent magnet 12M-2 and interlinks with the coil 14 wound around the C-shaped stator core 13-1. With this linkage, an electromotive force e is induced in the coil 14.

コイル14に起電力eが発生して負荷電流iが流れると負荷磁束2φcが発生する。この負荷磁束2φcは、主として永久磁石12M−2の回転方向の前後に配置された磁性体板12F、12Rを通過する。例えば永久磁石12M−2の比透磁率μs=1、磁性体板12F、12Rの比透磁率μs=6000であれば、負荷磁束2φcは大部分が磁性体板12F、12Rを通ることになる。   When an electromotive force e is generated in the coil 14 and a load current i flows, a load magnetic flux 2φc is generated. The load magnetic flux 2φc passes through the magnetic plates 12F and 12R disposed mainly in front of and behind the permanent magnet 12M-2. For example, if the relative permeability μs of the permanent magnet 12M-2 = 1 and the relative permeability μs of the magnetic plates 12F and 12R = 6000, most of the load magnetic flux 2φc passes through the magnetic plates 12F and 12R.

また、永久磁石12M(12M−1、12M−2、12M−3、…、12M−24)が図4に示す位置にあるとき、例えば永久磁石12M−2による磁束φmの一部αφmは、永久磁石12M−2→C字型ステータ鉄心13−1の前面→C字型ステータ鉄心13−1の背面→永久磁石12M−2を通る。このとき、永久磁石12M−2には回転子12を右方向に回転させようとするリラクタンストルクが働いている。このリラクタンストルクは脈動トルク原因となる。また、上述した磁束φmの一部αφmはコイル14と鎖交し、磁性体板12F、12Rを通過して永久磁石12M−2に戻る。この鎖交に伴い、C字型ステータ鉄心13−1に巻回したコイル14には起電力eが誘起され、コイル14には負荷電流icが流れ、負荷磁束2φc(φc1+φc2)が発生する。   Further, when the permanent magnet 12M (12M-1, 12M-2, 12M-3,..., 12M-24) is in the position shown in FIG. 4, for example, a part αφm of the magnetic flux φm by the permanent magnet 12M-2 is permanent The magnet 12M-2 → the front of the C-shaped stator core 13-1 → the back of the C-shaped stator core 13-1 → the permanent magnet 12M-2. At this time, a reluctance torque is acting on the permanent magnet 12M-2 to rotate the rotor 12 in the right direction. The reluctance torque causes the pulsating torque. Further, a part αφ m of the magnetic flux φ m described above is linked to the coil 14, passes through the magnetic plates 12F and 12R, and returns to the permanent magnet 12M-2. With this linkage, an electromotive force e is induced in the coil 14 wound around the C-shaped stator core 13-1, a load current ic flows in the coil 14, and a load magnetic flux 2φc (φc1 + φc2) is generated.

負荷磁束2φcは、主として永久磁石12M−2の回転方向の前後に配置された磁性体板12F、12Rを通過する。即ち、負荷磁束2φcの一部φc1は磁性体板12Rを通り、他部φc2は磁性体板12Fを通る。このようにして、回転子12の磁性体板12F、12Rには、それぞれ磁束φc1+βφm、磁束φc2−βφmが通過する。これらの磁束φc1+βφm、φc2−βφmにより回転子12にはそれを左方向に駆動するようなトルクが発生する。   The load magnetic flux 2φc passes through the magnetic plates 12F and 12R disposed mainly in front of and behind the permanent magnet 12M-2 in the rotational direction. That is, a part .phi.c1 of the load magnetic flux 2.phi.c passes through the magnetic plate 12R, and the other part .phi.c2 passes through the magnetic plate 12F. Thus, the magnetic fluxes φc1 + βφm and the magnetic fluxes φc2-βφm pass through the magnetic material plates 12F and 12R of the rotor 12, respectively. These magnetic fluxes φc1 + βφm and φc2-βφm generate a torque for driving the rotor 12 in the left direction.

この回転子12を左方向に駆動するようなトルクは永久磁石12M−2とC字型ステータ鉄心13−1との間に働く上述したリラクタンストルクとは逆方向であるため、永久磁石12M−2とC字型ステータ鉄心13−1との間に働くリラクタンストルクに基づく脈動トルクが抑制されることになる。   The torque for driving the rotor 12 in the left direction is opposite to the reluctance torque described above that acts between the permanent magnet 12M-2 and the C-shaped stator core 13-1, so the permanent magnet 12M-2 The pulsation torque based on the reluctance torque acting between the C-shaped stator core 13-1 and the C-shaped stator core 13-1 is suppressed.

更に、永久磁石12M(12M−1、12M−2、12M−3、…、12M−24)が図5の位置にあるとき、例えば永久磁石12M−2からC字型ステータ鉄心13−1に流れ込む磁束は、コイル14内で打ち消し合うため、コイル14に起電力eは誘起されない。   Furthermore, when the permanent magnets 12M (12M-1, 12M-2, 12M-3,..., 12M-24) are in the position of FIG. 5, for example, they flow from the permanent magnets 12M-2 into the C-shaped stator core 13-1. Since the magnetic flux cancels out in the coil 14, no electromotive force e is induced in the coil 14.

加えて、永久磁石12M(12M−1、12M−2、12M−3、…、12M−24)が図6の位置にあるとき、例えば永久磁石12M−2による磁束φmの一部αφmは、永久磁石12M−2→C字型ステータ鉄心13−1の前面→C字型ステータ鉄心13−1の背面→永久磁石12M−2を通る。このとき、永久磁石12M−2には回転子12を左方向に回転させようとするリラクタンストルクが働く。このリラクタンストルクは脈動トルクの原因となる。また、上述した磁束φmの一部αφmはコイル14と鎖交し、磁性体板12F、12Rを通過して永久磁石12M−2に戻る。この鎖交に伴い、背面C字型ステータ鉄心13−1に巻回したコイル14には起電力eが誘起され、コイル14には負荷電流icが流れ、負荷磁束2φcが発生する。   In addition, when the permanent magnet 12M (12M-1, 12M-2, 12M-3,..., 12M-24) is in the position of FIG. 6, for example, a part αφm of the magnetic flux φm by the permanent magnet 12M-2 is permanent The magnet 12M-2 → the front of the C-shaped stator core 13-1 → the back of the C-shaped stator core 13-1 → the permanent magnet 12M-2. At this time, reluctance torque acts on the permanent magnet 12M-2 to rotate the rotor 12 in the left direction. The reluctance torque causes the pulsating torque. Further, a part αφ m of the magnetic flux φ m described above is linked to the coil 14, passes through the magnetic plates 12F and 12R, and returns to the permanent magnet 12M-2. With this linkage, an electromotive force e is induced in the coil 14 wound around the rear C-shaped stator core 13-1, a load current ic flows in the coil 14, and a load magnetic flux 2φ c is generated.

負荷磁束2φcは、主として永久磁石12M−2の回転方向の前後に配置された磁性体板12F、12Rを通過する。即ち、負荷磁束2φcの一部φc1は磁性体板12Fを通り、他部φc2は磁性体板12Rを通る。   The load magnetic flux 2φc passes through the magnetic plates 12F and 12R disposed mainly in front of and behind the permanent magnet 12M-2 in the rotational direction. That is, a part .phi.c1 of the load magnetic flux 2.phi.c passes through the magnetic plate 12F, and the other part .phi.c2 passes through the magnetic plate 12R.

このようにして、回転子12の磁性体板12F、12Rには、それぞれ磁束φc1+βφm、磁束φC2−βφmが通過する。これらの磁束φc1+βφm、φC2−βφmにより回転子12にはそれを右方向に駆動するようなトルクが発生する。   Thus, the magnetic fluxes φc1 + βφm and the magnetic fluxes φC2-βφm pass through the magnetic material plates 12F and 12R of the rotor 12, respectively. The magnetic fluxes φc1 + βφm and φC2−βφm generate torques to drive the rotor 12 rightward.

この回転子12を右方向に駆動するようなトルクは永久磁石12M−2とC字型ステータ鉄心13−1との間に働く上述したリラクタンストルクとは逆方向であるため、永久磁石12M−2とC字型ステータ鉄心13−1との間に働くリラクタンストルクに基づく脈動トルクが抑制されることになる。尚、C字型ステータ鉄心13(13−1、13−2、13−3、…、13−21)の形状は、永久磁石12M(12M−1、12M−2、12M−3、…、12M−24)の前面端部(図1中での下側面)と背面端部(図1中での上側面)との間を空隙を介して接続できるものであれば、その他の形状を適用させることが可能である。   The torque for driving the rotor 12 in the right direction is opposite to the reluctance torque described above that acts between the permanent magnet 12M-2 and the C-shaped stator core 13-1, so the permanent magnet 12M-2 The pulsation torque based on the reluctance torque acting between the C-shaped stator core 13-1 and the C-shaped stator core 13-1 is suppressed. The shape of the C-shaped stator core 13 (13-1, 13-2, 13-3, ..., 13-21) is the same as that of the permanent magnet 12M (12M-1, 12M-2, 12M-3, ..., 12M). If it is possible to connect via a gap between the front end (lower side in FIG. 1) and the back end (upper side in FIG. 1) of -24), other shapes are applied It is possible.

以上に説明したように、この回転電機10によれば、リラクタンストルクに基づく脈動トルクを抑制することができる。   As described above, according to the rotating electrical machine 10, it is possible to suppress the pulsation torque based on the reluctance torque.

ところで、以上に説明した回転電機10では、C字型ステータ鉄心13(13−1、13−2、13−3、…、13−21)を回転子12の回転方向に間隔を空けて配置している。このため、例えば回転子12が図5に示す位置あるとき、永久磁石12M(12M−1、12M−2、12M−3、…、12M−24)から出る磁束φmは有効に利用されない。   By the way, in the rotary electric machine 10 described above, the C-shaped stator iron cores 13 (13-1, 13-2, 13-3,..., 13-21) are arranged at intervals in the rotational direction of the rotor 12. ing. For this reason, for example, when the rotor 12 is at the position shown in FIG. 5, the magnetic flux φm coming from the permanent magnets 12M (12M-1, 12M-2, 12M-3,..., 12M-24) is not effectively used.

図7は、上述した回転電機10に備えられる回転子12に別なC字型ステータ鉄心(13−1′、13−2′、13−3′、…、13−21′)を具備させた場合に働くトルクの更に別の形態を説明するために一部破断して示した要部の概略図である。   In FIG. 7, another C-shaped stator core (13-1 ′, 13-2 ′, 13-3 ′,..., 13-21 ′) is provided to the rotor 12 provided in the rotating electric machine 10 described above. It is the schematic of the principal part shown breaking in part in order to demonstrate the further form of the torque which works in case.

図7を参照すれば、ここでは第1のステータ鉄心となるC字型ステータ鉄心13(13−1、13−2、13−3、…、13−21)と同一形状の第2のステータ鉄心となる別なC字型ステータ鉄心(13−1′、13−2′、13−3′、…、13−21′)を用意し、これを第1のステータ鉄心となるC字型ステータ鉄心13(13−1、13−2、13−3、…、13−21)の間に挿入する。こうした構成にすれば、回転子12の永久磁石12M(12M−1、12M−2、12M−3、…、12M−24)は、C字型ステータ鉄心13(13−1、13−2、13−3、…、13−21)、(13−1′、13−2′、13−3′、…13−21′)の何れかに影響を及ぼす位置に置かれることになるため、回転電機10の出力を増大することができる。   Referring to FIG. 7, a second stator core having the same shape as C-shaped stator core 13 (13-1, 13-2, 13-3,..., 13-21), which is the first stator core here. Prepare another C-shaped stator core (13-1 ', 13-2', 13-3 ', ..., 13-21') to be the C-shaped stator core to be the first stator core 13 (13-1, 13-2, 13-3, ..., 13-21). With such a configuration, the permanent magnets 12M (12M-1, 12M-2, 12M-3,..., 12M-24) of the rotor 12 are C-shaped stator iron cores 13 (13-1, 13-2, 13 .., 13-21), (13-1 ', 13-2', 13-3 ',... 13-21'), which are to be placed at positions that affect either The power of 10 can be increased.

また、以上に説明した回転電機10では、リラクタンストルクに基づく脈動トルクを抑制するのに、回転子12の磁性体板12F、12Rを通る磁束φc1+βφm、及び磁束φc2−βφmにより発生する反抗トルクを利用したが、この反抗トルクをC字型ステータ鉄心13(13−1、13−2、13−3、…、13−21)、(13−1′、13−2′、13−3′、…、13−21′)に巻回したコイル14を励磁することにより生成することができる。   Further, in the rotating electrical machine 10 described above, in order to suppress the pulsation torque based on the reluctance torque, the reaction torque generated by the magnetic flux φc1 + βφm passing through the magnetic material plates 12F and 12R of the rotor 12 and the magnetic flux φc2-βφm is used However, this reaction torque is applied to the C-shaped stator core 13 (13-1, 13-2, 13-3,..., 13-21), (13-1 ', 13-2', 13-3 ',. , 13-21 ') can be generated by exciting the coil 14.

図8−1は、上述した回転電機10に備えられる回転子12を図7で説明したC字型ステータ鉄心13(13−1、13−2、13−3、…、13−21)、(13−1′、13−2′、13−3′、…、13−21′)としてそれらに巻回したコイル14に供給したパルス電流による脈動トルクの抑制動作の一形態を説明するために示した要部の状態推移図である。また、図8−2は同様なコイル14に供給したパルス電流による脈動トルクの抑制動作の他形態に関するものである。尚、図8−1、図8−2では、回転電機10の回転子12及び電機子部分を周方向に展開した図として示す他、(1)〜(5)、(6)〜(10)を各時点毎の回転子12の移動位置を示すものとする。   8-1 shows the C-shaped stator core 13 (13-1, 13-2, 13-3,..., 13-21) described in FIG. 7 for the rotor 12 provided in the rotating electrical machine 10 described above. 13-1 ′, 13-2 ′, 13-3 ′,..., 13-21 ′) are shown to explain one mode of suppressing operation of pulsation torque by the pulse current supplied to the coil 14 wound around them. It is a state transition diagram of the main part. 8-2 is related with the other form of the suppression operation | movement of the pulsation torque by the pulse current supplied to the coil 14 similar. 8-1 and 8-2, the rotor 12 and the armature portion of the rotary electric machine 10 are shown as expanded in the circumferential direction, and (1) to (5) and (6) to (10). In the following, indicates the moving position of the rotor 12 at each point in time.

図8−1(2)〜(3)、図8−2(6)〜(7)に示されるように、例えば永久磁石12M−1に対向するC字型ステータ鉄心13−1、13−1′の辺のうち、回転方向(図示の例では左方向)に先行するC字型ステータ鉄心13−1の辺aと永久磁石12M−1との対向面積が、回転方向に後行するC字型ステータ鉄心13−1′の辺bと永久磁石12M−1との対向面積よりも少ないとき、即ち、回転方向に先行するC字型ステータ鉄心13−1の辺aと永久磁石12M−1との間に働くリラクタンストルクが、回転方向に後行するC字型ステータ鉄心13−1′の辺bと永久磁石12M−1との間に働くリラクタンストルクよりも少ないとき(このような場合には、回転電機10の回転子12は回転方向に後行するC字型ステータ鉄心13−1′の辺bと永久磁石12M−1との間に働くリラクタンストルクにより、回転方向とは逆の方向に駆動される)、回転方向に先行するC字型ステータ鉄心13−1に巻回したコイル14に永久磁石12M−1を吸引する方向に磁極が生成されるようにパルス電流を供給するか、或いはC字型ステータ鉄心13−1′に巻回したコイル14に永久磁石12M−1を反発する方向に磁極が生成されるようにパルス電流を供給する。因みに、ここでの脈動抑制用のコイル14は発電用としても共用することができる。   As shown in FIGS. 8-1 (2) to (3) and FIGS. 8-2 (6) to (7), for example, C-shaped stator iron cores 13-1 and 13-1 facing the permanent magnet 12M-1. Among the sides of ', the facing area of the permanent magnet 12M-1 and the side a of the C-shaped stator core 13-1 preceding in the rotational direction (left direction in the illustrated example) is C-shaped. When the area of the side b of the stator core 13-1 'is smaller than the facing area of the permanent magnet 12M-1, ie, the side a of the C-shaped stator core 13-1 preceding in the rotational direction and the permanent magnet 12M-1 When the reluctance torque acting during the rotation is less than the reluctance torque acting between the side b of the C-shaped stator core 13-1 ′ following in the rotational direction and the permanent magnet 12M-1 (in this case, , C-shaped stator in which the rotor 12 of the rotating electrical machine 10 follows in the rotational direction The C-shaped stator core 13-1 is driven in the direction opposite to the rotation direction by the reluctance torque acting between the side b of the core 13-1 'and the permanent magnet 12M-1). A pulse current is supplied to the wound coil 14 so that a magnetic pole is generated in a direction for attracting the permanent magnet 12M-1, or the permanent magnet 12M is wound on the coil 14 wound around a C-shaped stator core 13-1 '. The pulse current is supplied so that the magnetic pole is generated in the direction of repelling -1. Incidentally, the coil 14 for pulsation suppression here can also be shared for power generation.

ここで、図8−1、図8−2において、C字型ステータ鉄心13(13−1、13−2、13−3、…13−21)、(13−1′、13−2′、13−3′、…、13−21′)上に「N」、「S」で示した位置にある磁極は、磁極に巻回したコイル14に供給したパルス電流により形成された磁極を示す。このように磁極を生起させることにより、例えば永久磁石12M−1と回転方向に後行するC字型ステータ鉄心13−1′の辺bとの間に働くリラクタンストルクを抑制して、係るリラクタンストルクに基づく脈動トルクを抑制することができる。   Here, in FIGS. 8-1 and 8-2, the C-shaped stator core 13 (13-1, 13-2, 13-3,... 13-21), (13-1 ', 13-2', The magnetic poles at positions indicated by "N" and "S" on 13-3 ', ..., 13-21') indicate the magnetic poles formed by the pulse current supplied to the coil 14 wound around the magnetic poles. By causing the magnetic poles in this manner, for example, the reluctance torque acting between the permanent magnet 12M-1 and the side b of the C-shaped stator iron core 13-1 'following in the rotational direction is suppressed to reduce the reluctance torque. Can suppress the pulsating torque based on

また、永久磁石12M(12M−1、12M−2、12M−3、…、12M−24)を吸引あるいは反発する方向に磁極が生成されるようにパルス電流を供給して回転子12を駆動することによっても同様に脈動トルクを抑制することができる。   Also, a pulse current is supplied to drive the rotor 12 so that the magnetic poles are generated in the direction of attracting or repelling the permanent magnets 12M (12M-1, 12M-2, 12M-3,..., 12M-24). Pulsating torque can be similarly suppressed by this.

永久磁石12M(12M−1、12M−2、12M−3、…、12M−24)と対向するC字型ステータ鉄心13(13−1、13−2、13−3、…、13−21)、(13−1′、13−2′、13−3′、…、13−21′)の間に働く吸引力による回転子12の回転方向が回転子12の回転方向(駆動方向)と異なるとき、例えば図4に示すように永久磁石12M(12M−1、12M−2、12M−3、…、12M−24)の中心がC字型ステータ鉄心13(13−1、13−2、13−3、…、13−21)の中心よりも回転方向前方にずれており、回転子12に回転方向とは逆方向にトルクが発生するとき、C字型ステータ鉄心13(13−1、13−2、13−3、…、13−21)、(13−1′、13−2′、13−3′、…、13−21′)に巻回したコイル14に永久磁石12M(12M−1、12M−2、12M−3、…、12M−24)を吸引又は反発する方向のパルス電流を供給すれば、脈動トルクに反抗するトルクを生成して脈動トルクを抑制することができる。   C-shaped stator core 13 (13-1, 13-2, 13-3,..., 13-21) facing the permanent magnets 12M (12M-1, 12M-2, 12M-3,..., 12M-24) , (13-1 ', 13-2', 13-3 ',..., 13-21'). The rotation direction of the rotor 12 due to the suction force is different from the rotation direction (drive direction) of the rotor 12 For example, as shown in FIG. 4, the center of the permanent magnet 12M (12M-1, 12M-2, 12M-3,..., 12M-24) has a C-shaped stator core 13 (13-1, 13-2, 13). C-3 when the torque is generated in the rotor 12 in the direction opposite to the rotational direction, and the C-shaped stator core 13 (13-1, 13) -2, 13-3, ..., 13-21), (13-1 ', 13-2', 13-3) , ..., 13-21 ') by supplying a pulse current in a direction for attracting or repelling the permanent magnets 12M (12M-1, 12M-2, 12M-3, ..., 12M-24) to the coil 14 The pulsating torque can be suppressed by generating a torque against the pulsating torque.

尚、脈動抑制用のコイル14は、C字型ステータ鉄心13(13−1、13−2、13−3、…、13−21)の1箇所(例えばC字型ステータ鉄心13−1)に巻回すれば良い、別なC字型ステータ鉄心(13−1′、13−2′、13−3′、…、13−21′)の全てに巻回してこれらを直列に接続した回路にパルス電流を供給しても良い。因みに、脈動抑制用のコイル14に供給するパルス電流の供給タイミングは、回転子12の回転位置を検出する周知な位置センサ等から取得することができる。   In addition, the coil 14 for suppressing pulsation is formed at one location (for example, the C-shaped stator core 13-1) of the C-shaped stator core 13 (13-1, 13-2, 13-3,..., 13-21). In a circuit in which they are wound in series and wound around all of the other C-shaped stator cores (13-1 ', 13-2', 13-3 ', ..., 13-21'), which may be wound. Pulsed current may be supplied. Incidentally, the supply timing of the pulse current supplied to the pulsation suppressing coil 14 can be obtained from a known position sensor or the like that detects the rotational position of the rotor 12.

以上に説明した回転電機10は、本発明者によって提案された特許文献2に係る構成のものであるが、この場合には回転子12の磁界供給手段となる永久磁石12M(12M−1、12M−2、12M−3、…、12M−24)が回転軸11の延在方向で単一な円環状の構造体で構成され、磁力発生の性能に限界があるため、脈動トルクの回転子12の回転に与える影響を十分に抑制できるとは言えない。そこで、本発明では、脈動トルクの回転子12の回転に与える影響を極力抑制できて一層スムーズに回転子12を回転させることができる回転電機を提供することを技術的課題としている。   The rotating electrical machine 10 described above has a configuration according to Patent Document 2 proposed by the present inventor. In this case, the permanent magnets 12M (12M-1, 12M) serving as magnetic field supplying means of the rotor 12 are used. -12, 12M-3, ..., 12M-24) are constituted by a single annular structure in the extending direction of the rotating shaft 11, and there is a limit to the performance of magnetic force generation, so the rotor 12 of pulsating torque is It can not be said that the influence exerted on the rotation of can be sufficiently suppressed. Therefore, in the present invention, it is a technical object to provide a rotating electrical machine that can suppress the influence of the pulsating torque on the rotation of the rotor 12 as much as possible and can rotate the rotor 12 more smoothly.

図9は、本発明の実施例に係る回転電機100の基本構成を説明するために示した外観斜視図である。図10は、この回転電機100の内部構造を説明するための図であり、同図(a)は回転電機100の回転軸11の軸方向における側面断面図、同図(b)は同図(a)中のA−A線方向で断面にした図、同図(c)は同図(a)中のB−B線方向で断面にした図である。   FIG. 9 is an external perspective view shown to explain the basic configuration of the rotary electric machine 100 according to the embodiment of the present invention. FIG. 10 is a view for explaining the internal structure of the rotary electric machine 100, and FIG. 10 (a) is a side sectional view in the axial direction of the rotary shaft 11 of the rotary electric machine 100, and FIG. The figure which made the cross section in the AA line direction in a), the figure (c) is the figure made the cross section in the BB line direction in the figure (a).

図9を参照すれば、この回転電機100は、12極の発電機として機能するもので、回転軸11と同心に且つ回転軸11と並行して等間隔で且つ磁化方向が交番するように配置した複数の永久磁石12M(12M−1、12M−2、…、12M−12)、及びこれらの永久磁石12M(12M−1、12M−2、…、12M−12)の間に非磁性体板12Cを挟んで配置した磁性体板12F、12Rを介在させた構成の複数(ここでは3個)の円板状回転磁石体15a、15b、15cを回転軸11上に回転軸11の延在方向で複数(ここでは2個)の円板状ステータ鉄心16a、16bを介在させて積層するように配置して構成される回転子120と、各円板状回転磁石体15a、15b、15cを構成する各永久磁石12M(12M−1、12M−2、…、12M−12)のうち、最前面に配置される箇所での回転軸11の延在方向における前面端部と最背面に配置される箇所での回転軸11の延在方向における背面端部との間をそれぞれ空隙を介して接続すると共に、回転子120における各円板状回転磁石体15a、15b、15cと円板状ステータ鉄心16a、16bとにより形成される磁路の両端を閉じるように回転軸11の周方向で等間隔で回転子120を囲うように配置した複数(ここでは14個)のC字型ステータ鉄心13(13−1、13−2、…、13−14)と、を備え、円板状ステータ鉄心16a、16bが各円板状回転磁石体15a、15b、15cのうち、最前面を除く前面側に配置される箇所での各永久磁石12M(12M−1、12M−2、…、12M−12)の回転軸11の延在方向における背面側端部と最背面を除く背面側に配置される箇所での各永久磁石12M(12M−1、12M−2、…、12M−12)の回転軸11の延在方向における前面側端部との間をそれぞれ空隙を介して接続するように配置され、円板状ステータ鉄心16a、16bの回転軸11の周方向で等間隔に配置された14極数分の鉄心部にはそれぞれコイル17a、17bが巻回され、12極数分の各C字型ステータ鉄心13(13−1、13−2、…、13−14)における鉄心部における各直線部の選択された箇所にはコイル14、14a、14eが巻回(但し、図9中では回転子120の露呈箇所の近傍箇所のみの巻回状態を示している)されて構成されている。   Referring to FIG. 9, this rotary electric machine 100 functions as a 12-pole generator, and is disposed concentrically with the rotary shaft 11 and at equal intervals parallel to the rotary shaft 11 so that the magnetization directions alternate. , 12M-12, and a nonmagnetic plate between the permanent magnets 12M (12M-1, 12M-2,... 12M-12). A plurality of (here, three) disc-shaped rotary magnet bodies 15a, 15b, 15c of a configuration in which magnetic plates 12F, 12R are disposed with 12C interposed therebetween. And a plurality of (in this case, two) disc-shaped stator iron cores 16a, 16b, and a rotor 120 configured to be arranged so as to be stacked, and disc-shaped rotating magnet bodies 15a, 15b, and 15c. Each permanent magnet 12M (12M-1 Among 12M-2, ..., 12M-12), the extending direction of the rotating shaft 11 at the front end portion in the extending direction of the rotating shaft 11 at the foremost portion and the extending portion of the rotating shaft 11 at the foremost portion Of the magnetic path formed by the disc-shaped rotating magnet bodies 15a, 15b, 15c and the disc-shaped stator iron cores 16a, 16b in the rotor 120, respectively. A plurality of (14 here) C-shaped stator iron cores 13 (13-1, 13-2, ..., 13) arranged to surround the rotor 120 at equal intervals in the circumferential direction of the rotary shaft 11 so as to close both ends. Each permanent magnet 12M (where the disc-shaped stator cores 16a and 16b are disposed on the front side of the disc-shaped rotary magnet bodies 15a, 15b and 15c except for the foremost surface) 12M-1, 12M-2, ... Each permanent magnet 12M (12M-1, 12M-2, ..., 12M-12) at a position disposed on the back surface side except the back surface end in the extension direction of the rotation shaft 11 of 12M-12). It is arranged to connect between the front side end in the extending direction of the rotary shaft 11 with an air gap, and is arranged at equal intervals in the circumferential direction of the rotary shaft 11 of the disk-shaped stator iron cores 16a and 16b. Coils 17a and 17b are wound around the iron core portions for 14 poles, respectively, and the iron core portions in each C-shaped stator iron core 13 (13-1, 13-2, ..., 13-14) for 12 poles The coils 14, 14a and 14e are wound at selected locations of the respective straight portions in FIG. 9 (however, FIG. 9 shows winding conditions only at locations near the exposed location of the rotor 120). ing.

但し、ここでのC字型ステータ鉄心13(13−1、13−2、…、13−14)についても、図7で説明したような別なC字型ステータ鉄心(13−1′、13−2′、…、13−14′)を適用する構成にできる他、回転電機100自体は図示されないハウジングに収容され、回転子120を貫通する回転軸11が図示されない軸受を介してハウジングに支持されるようになっている。尚、ここでのC字型ステータ鉄心13(13−1、13−2、…、13−14)は、図1に示したC字型ステータ鉄心13(13−1、13−2、13−3、…、13−21)、(13−1′、13−2′、13−3′、…、13−21′)と比べ、回転軸11の延在方向の寸法が背高になっている。   However, also for the C-shaped stator core 13 (13-1, 13-2, ..., 13-14), another C-shaped stator core (13-1 ', 13) as described in FIG. The rotary electric machine 100 itself is housed in a housing (not shown), and the rotary shaft 11 passing through the rotor 120 is supported by the housing via a bearing (not shown). It is supposed to be Here, the C-shaped stator core 13 (13-1, 13-2, ..., 13-14) corresponds to the C-shaped stator core 13 (13-1, 13-2, 13- shown in FIG. 1). 3, the dimension in the extension direction of the rotation shaft 11 becomes taller than in the case of 3,..., 13-21), (13-1 ', 13-2', 13-3 ',..., 13-21') There is.

このうち、回転子120の回転軸11の周方向(回転子120の回転方向W)において隣り合う永久磁石12M(12M−1、12M−2、…12M−12)の間には、非磁性体板12Cとこの両隣りに配置した各磁性体板12F、12Rとが介在される。ここでも非磁性体板12Cにはステンレス鋼板、ベークライト板等を用いる場合を例示でき、磁性体板12F、12Rには電磁鋼鈑を用いる場合を例示できる。   Among them, a nonmagnetic material is provided between the permanent magnets 12M (12M-1, 12M-2,... 12M-12) adjacent in the circumferential direction of the rotation shaft 11 of the rotor 120 (rotational direction W of the rotor 120). The plate 12C and the magnetic plates 12F and 12R disposed adjacent to the plate 12C are interposed. Here too, the case of using a stainless steel plate, Bakelite plate or the like can be illustrated as the nonmagnetic plate 12C, and the case of using an electromagnetic steel plate can be illustrated as the magnetic plates 12F and 12R.

また、図9及び図10(b)に示されるように、ここでの各円板状回転磁石体15a、15b、15cを構成する各永久磁石12M(12M−1、12M−2、…、12M−12)の円周方向幅は、各永久磁石12M(12M−1、12M−2、…、12M−12)の間に介在される非磁性体板12Cを挟んで配置した磁性体板12F、Rの積層体の円周方向幅以上となっており、図2(a)に示す関係ではθ1≧θ2、図2(b)に示す関係ではθ3≧θ4となるように設定されている。   Further, as shown in FIG. 9 and FIG. 10 (b), the permanent magnets 12M (12M-1, 12M-2,..., 12M constituting the respective disk-shaped rotary magnet bodies 15a, 15b, 15c here) The circumferential width of -12) is the magnetic plate 12F disposed with the nonmagnetic plate 12C interposed between the permanent magnets 12M (12M-1, 12M-2, ..., 12M-12), The width of the laminated body of R is equal to or greater than the circumferential width, and in the relationship shown in FIG. 2A, θ1 ≧ θ2, and in the relationship shown in FIG. 2B, θ3 ≧ θ4.

更に、図10(b)及び図10(c)に示されるように、円板状ステータ鉄心16a、16bの極数は各C字型ステータ鉄心13(13−1、13−2、…、13−14)、(13−1′、13−2′、…、13−14′)の極数と同数の14であるが、ここでも各円板状回転磁石体15a、15b、15cを構成する各永久磁石12M(12M−1、12M−2、…、12M−12)の極数の12との比が整数とならないように設定されている。これにより、回転電機100の回転子120をよりスムーズに回転することができる。   Furthermore, as shown in FIG. 10 (b) and FIG. 10 (c), the number of poles of the disk-shaped stator cores 16a, 16b is the same as that of each C-shaped stator core 13 (13-1, 13-2,. 14), (13-1 ', 13-2',..., 13-14 '), which is 14 as many as the number of poles, but here too, each disk-shaped rotary magnet 15a, 15b, 15c is constructed The ratio of the number of poles of each permanent magnet 12M (12M-1, 12M-2, ..., 12M-12) to 12 is set so as not to be an integer. Thereby, the rotor 120 of the rotary electric machine 100 can be rotated more smoothly.

この回転電機100では、回転子120について各円板状回転磁石体15a、15b、15cを構成する各永久磁石12M(12M−1、12M−2、…、12M−12)が各円板状回転磁石体15a、15bの間、並びに各円板状回転磁石体15b、15cの間にそれぞれ配置した円板状ステータ鉄心16a、16bと共に回転軸11に並行する磁路を形成する積層体構造とし、積層体における最前面(図9中での上側面)に配置された各永久磁石12M(12M−1、12M−2、…、12M−12)の前面端部と、最背面(図9中での下側面)に配置した各永久磁石12M(12M−1、12M−2、…、12M−12)の背面端間をC字型ステータ鉄心13(13−1、13−2、…、13−14)、(13−1′、13−2′、…、13−14′)を介して磁気的に連結することで磁路の両端を閉じ、C字型ステータ鉄心13(13−1、13−2、…、13−14)、(13−1′、13−2′、…、13−14′)及び円板状ステータ鉄心16a、16bにおけるそれぞれの極数分の鉄心部にはコイル14、14a、14b、17a、17bを巻回し、これらのコイル14、14a、14b、17a、17bについては、例えば直列に接続してパルス電流を供給することで回転子120に働く脈動トルクを抑制するようにすれば、永久磁石12M(12M−1、12M−2、12M−3、…、12M−12)が回転軸11の延在方向で多段な円環状の構造体(円板状回転磁石体15a、15b、15c)で構成され、磁力発生の性能が向上されるため、脈動トルクの回転子120の回転に与える影響を極力抑制することが可能となり、結果として磁路に巻回されたコイル14、14a、14b、17a、17bから効率良く起電力eを取得できるようになる。   In this electric rotating machine 100, each permanent magnet 12M (12M-1, 12M-2, ..., 12M-12) constituting each disk-shaped rotary magnet 15a, 15b, 15c of the rotor 120 rotates each disk With a laminated body structure forming a magnetic path parallel to the rotating shaft 11 with the disc-shaped stator iron cores 16a and 16b disposed between the magnet bodies 15a and 15b and between the disc-shaped rotating magnet bodies 15b and 15c, respectively The front end of each permanent magnet 12M (12M-1, 12M-2, ..., 12M-12) disposed on the foremost surface (upper surface in FIG. 9) in the laminate, and the outermost surface (in FIG. 9) C-shaped stator core 13 (13-1, 13-2,..., 13-) between the back ends of the permanent magnets 12M (12M-1, 12M-2,..., 12M-12) disposed on the lower side of the 14), (13-1 ', 13-2', ..., 13-14 ') to close both ends of the magnetic path by magnetically connecting them, and the C-shaped stator core 13 (13-1, 13-2, ..., 13-14), (13-1', 13-2 ', ..., 13-14') and the number of poles of each of the disk-shaped stator cores 16a, 16b are wound with coils 14, 14a, 14b, 17a, 17b, respectively, and these coils 14 14a, 14b, 17a and 17b, for example, by connecting them in series and supplying a pulse current to suppress the pulsation torque acting on the rotor 120, the permanent magnets 12M (12M-1, 12M-2 , 12M-3,..., 12M-12) are formed of multistage annular structures (disk-shaped rotating magnets 15a, 15b, 15c) in the extending direction of the rotating shaft 11, and the performance of magnetic force generation is improved Of the pulsating torque It is possible to minimized the effect on the rotation of the child 120, results around the magnetic path as a wound coils 14, 14a, 14b, 17a, it becomes possible to obtain efficiently electromotive force e from 17b.

即ち、係る積層体構造の回転子120を持つ回転電機100では、例えば回転軸11を外部から駆動すると、各円板状回転磁石体15a、15bの永久磁石12M(12M−1、12M−2、…12M−12)→円板状ステータ鉄心16a→各円板状回転磁石体15b、15cの永久磁石12M(12M−1、12M−2、…12M−12)→円板状ステータ鉄心16b→各円板状回転磁石体15a、15cの永久磁石12M(12M−1、12M−2、…12M−12)→C字型ステータ鉄心13(13−1、13−2、…、13−14)、(13−1′、13−2′、…、13−14′)を通る磁束が断続され、コイル14、14a、14b、17a、17bから効率良く交流出力を得ることができる。特に、磁路に巻回されたコイル14、14a、14b、17a、17bに対して特許文献2の技術で説明した場合と同様な手法でパルス電流を供給すれば、回転子120に働く脈動トルクの影響が顕著に抑制され、回転子120が一層スムーズに回転する。   That is, in the rotary electric machine 100 having the rotor 120 of the laminated body structure, for example, when the rotary shaft 11 is driven from the outside, the permanent magnets 12M (12M-1, 12M-2,) of the respective disk-shaped rotary magnet bodies 15a, 15b. ... 12M-12) → disc-shaped stator core 16a → permanent magnets 12M (12M-1, 12M-2, ... 12M-12) of each disc-shaped rotary magnet 15b, 15c → disc-shaped stator core 16b → each Permanent magnets 12M (12M-1, 12M-2, ... 12M-12) of the disk-shaped rotary magnet bodies 15a, 15c → C-shaped stator core 13 (13-1, 13-2, ..., 13-14), The magnetic flux passing through (13-1 ', 13-2', ..., 13-14 ') is interrupted, and an alternating current output can be efficiently obtained from the coils 14, 14a, 14b, 17a, 17b. In particular, if a pulse current is supplied to the coils 14, 14a, 14b, 17a, 17b wound around the magnetic path in the same manner as described in the technology of Patent Document 2, the pulsating torque acting on the rotor 120 And the rotor 120 rotates more smoothly.

尚、実施例に係る回転電機100では、回転子120を構成する3個の円板状回転磁石体15a、15b、15cの相互間に2個の円板状ステータ鉄心16a、16bを介在させて回転軸11の延在方向で積層した構成を説明したが、回転子120は2個の円板状回転磁石体15a、15bの間に1個の円板状ステータ鉄心16aを介在させて回転軸11の延在方向で積層する構成としたり、4個以上の円板状回転磁石体の相互間に3個以上の円板状ステータ鉄心を介在させて回転軸11の延在方向で積層する構成とすることも可能である。また、実施例に係る回転電機100では、図9及び図10(b)に示されるように、永久磁石12M(12M−1、12M−2、…、12M−12)の磁化方向を回転軸11と並行に設定した場合を説明したが、永久磁石12M(12M−1、12M−2、…、12M−12)の単体構造を一対の永久磁石を組み付けて接合するようにした上、回転軸11に対して磁化方向を傾斜させて勾配させる(但し、この場合には単体構造が実施例で説明したような同一体の場合にも同様に適用できる他、捩じれ方向を含むものとする)ようにしたり、或いは磁化方向を回転軸11の延在方向と左右対称に斜交するように設定する(ここでも捩じれ方向を含むものとする)ことが有効であり、こうした場合には回転電機100の回転子120をよりスムーズに回転維持させることができる。更に、実施例に係る回転電機100では、C字型ステータ鉄心13(13−1、13−2、…、13−14)、(13−1′、13−2′、…、13−14′)及び円板状ステータ鉄心16a、16bにおけるそれぞれの極数分の鉄心部を対象にしてコイル14、14a、14b、17a、17bを巻回した構成を説明したが、これらの極数分の鉄心部における少なくとも1箇所にコイルを巻回した構成としても回転子120を基本機能上で回転動作させることができ、同様に脈動トルクの回転子120の回転に与える影響を適度に抑制できるので、係る構成にしても良い。加えて、実施例に係る回転電機100では、発電機としての適用を例示して説明したが、その他にも電動機にも同様に適用することができる。従って、本発明の回転電機は実施例で開示して説明した形態に限定されない。   In the rotary electric machine 100 according to the embodiment, two disk-shaped stator cores 16a and 16b are interposed between the three disk-shaped rotating magnet bodies 15a, 15b and 15c that constitute the rotor 120. Although the laminated structure has been described in the extending direction of the rotating shaft 11, the rotor 120 has the rotating shaft with the one disk-shaped stator core 16a interposed between the two disk-shaped rotating magnet bodies 15a and 15b. A construction in which lamination is performed in the extension direction of 11 or a construction in which three or more disc-shaped stator cores are interposed between four or more disc-shaped rotary magnet bodies and lamination is performed in the extension direction of the rotation shaft 11 It is also possible. Further, in the rotary electric machine 100 according to the embodiment, as shown in FIG. 9 and FIG. 10B, the magnetization direction of the permanent magnets 12M (12M-1, 12M-2,..., 12M-12) In the case of setting in parallel with the above, the single-piece structure of the permanent magnets 12M (12M-1, 12M-2, ..., 12M-12) is assembled by joining a pair of permanent magnets and joined together. The magnetization direction is inclined to be inclined with respect to (in this case, however, in addition to being applicable to the case where the single structure is the same as described in the embodiment, the direction of twist is included), or Alternatively, it is effective to set the magnetization direction to be diagonally symmetrical with the extension direction of the rotary shaft 11 (also including the twisting direction here), and in such a case, the rotor 120 of the rotary electric machine 100 is Sum It can be rotated maintained's. Furthermore, in the rotary electric machine 100 according to the embodiment, the C-shaped stator iron cores 13 (13-1, 13-2, ..., 13-14), (13-1 ', 13-2', ..., 13-14 ' And coil-shaped stator cores 16a and 16b have been described with respect to the number of poles of each of the poles, while the coils 14, 14a, 14b, 17a and 17b are wound. Even if the coil is wound at at least one place in the part, the rotor 120 can be rotated on the basic function, and the influence of the pulsation torque on the rotation of the rotor 120 can be appropriately suppressed. It may be configured. In addition, in the rotary electric machine 100 according to the embodiment, although the application as a generator has been illustrated and described, the present invention can be similarly applied to a motor. Therefore, the rotary electric machine of the present invention is not limited to the form disclosed and described in the embodiments.

10、100 回転電機
11 回転軸
12、120 回転子
12C 非磁性体板
12F、12R 磁性体板
12M(12M−1、12M−2、12M−3、…、12M−24) 永久磁石
13(13−1、13−2、13−3、…、13−21)、(13−1′、13−2′、13−3′、…、13−21′) C字型ステータ鉄心
14、14a、14b、14c、14d、14e、17a、17b コイル
15a、15b、15c 円板状回転磁石体
16a、16b 円板状ステータ鉄心
10, 100 Rotating electrical machine 11 Rotating shaft 12, 120 Rotor 12C Nonmagnetic plate 12F, 12R Magnetic plate 12M (12M-1, 12M-2, 12M-3, ..., 12M-24) Permanent magnet 13 (13- 1, 13-2, 13-3, ..., 13-21), (13-1 ', 13-2', 13-3 ', ..., 13-21') C-shaped stator iron cores 14, 14a, 14b , 14c, 14d, 14e, 17a, 17b Coils 15a, 15b, 15c Disc-shaped rotating magnets 16a, 16b Disc-shaped stator core

Claims (6)

回転軸と同心に且つ当該回転軸と並行して等間隔で且つ磁化方向が交番するように配置した複数の永久磁石、及び当該複数の永久磁石の間に非磁性体を挟んで配置した磁性体を介在させた構成の円板状回転体を含む回転子と、
前記回転子の磁路の両端を閉じるように、当該回転軸の周方向に等間隔で当該回転子を囲うように配置した複数のC字型ステータ鉄心とを備え、
記複数のC字型ステータ鉄心の極数分の鉄心部における少なくとも1箇所には、コイルが巻回されて構成され
前記複数の永久磁石部それぞれは、各々の磁化方向が前記回転軸に対して傾斜した一対の永久磁石を接合して構成されていることを特徴とする回転電機。
A plurality of permanent magnet portions arranged concentrically with the rotation axis and in parallel with the rotation axis at equal intervals and alternating magnetization directions, and a nonmagnetic material interposed between the plurality of permanent magnet portions A rotor including a disc-shaped rotating body having a configuration in which a magnetic body is interposed ;
And a plurality of C-shaped stator cores arranged to surround the rotor at equal intervals in the circumferential direction of the rotation shaft so as to close both ends of the magnetic path of the rotor .
At least one location in a few minutes of the core portion poles before Symbol plurality of C-shaped stator core, the coil is configured by winding,
Each of the plurality of permanent magnet parts is configured by joining a pair of permanent magnets whose magnetization directions are inclined with respect to the rotation axis .
請求項1に記載の回転電機において、  In the rotating electrical machine according to claim 1,
前記複数の永久磁石部それぞれは、各々の磁化方向が前記回転軸の延在方向と左右対称に斜交した一対の永久磁石を接合して構成されていることを特徴とする回転電機。  Each of the plurality of permanent magnet sections is configured by joining a pair of permanent magnets whose respective magnetization directions are obliquely intersected with the extending direction of the rotation axis.
請求項1または2に記載の回転電機において、  In the rotating electrical machine according to claim 1 or 2,
前記回転子は、  The rotor is
前記回転軸の延設方向に沿って配置される複数の前記円板状回転体と、  A plurality of the disc-shaped rotating bodies disposed along the extending direction of the rotating shaft;
前記回転軸の延設方向に隣接する前記円板状回転体の間において、前記円板状回転体との間に前記回転軸の延設方向の空隙を介して配置される円板状ステータ鉄心とを含み、  A disc-shaped stator core disposed between the disc-shaped rotating bodies adjacent to the extending direction of the rotating shaft with a gap in the extending direction of the rotating shaft between the disc-shaped rotating body and the disc-shaped rotating body Including and
前記複数のC字型ステータ鉄心は、  The plurality of C-shaped stator cores are:
前記回転軸の延設方向の一方側端部に配置された前記円板状回転体に、前記回転軸の延設方向の空隙を介して対面する第1部分と、  A first portion facing the disc-shaped rotating body disposed at one end of the extending direction of the rotating shaft, with a gap in the extending direction of the rotating shaft;
前記回転軸の延設方向の他方側端部に配置された前記円板状回転体に、前記回転軸の延設方向の空隙を介して対面する第2部分と、  A second portion facing the disc-like rotating body disposed at the other end of the extending direction of the rotating shaft with a gap in the extending direction of the rotating shaft;
前記第1部分及び前記第2部分を接続する接続部分とでC型に形成されていることを特徴とする回転電機。  A rotary electric machine characterized in that it is formed in a C-shape by a connection portion connecting the first portion and the second portion.
請求項1から3のいずれか1項に記載の回転電機において、
前記コイルにはパルス電流が供給されて前記回転子に働く脈動トルクを抑制することを特徴とする回転電機。
In the electric rotating machine according to any one of claims 1 to 3 ,
A rotating electrical machine characterized in that a pulse current is supplied to the coil to suppress a pulsating torque acting on the rotor.
請求項1から4のいずれか1項に記載の回転電機において、
記円板状回転体を構成する前記複数の永久磁石の円周方向幅は、当該複数の永久磁石の間に介在される前記非磁性体を挟んで配置した磁性体の円周方向幅以上であることを特徴とする回転電機。
In the electric rotating machine according to any one of claims 1 to 4 ,
Circumferential width of the plurality of permanent magnet portions constituting the front Kien plate-shaped rotating body, the circumferential direction of the magnetic body disposed across the non-magnetic material is interposed between the plurality of permanent magnet portions A rotating electrical machine characterized by having a width or more.
請求項1から5のいずれか1項に記載の回転電機において、
前記複数のC字型ステータ鉄心の極数は同数であると共に、前記円板状回転体を構成する前記複数の永久磁石の極数との比は整数とならないことを特徴とする回転電機。
In the rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 5 ,
The number of poles of the plurality of C-shaped stator iron core with a same number, the rotating electrical machine the ratio of the number of poles of the plurality of permanent magnet portions constituting the front Kien shaped rotary member is characterized by not an integer .
JP2015142979A 2015-07-17 2015-07-17 Electric rotating machine Active JP6545025B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015142979A JP6545025B2 (en) 2015-07-17 2015-07-17 Electric rotating machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015142979A JP6545025B2 (en) 2015-07-17 2015-07-17 Electric rotating machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017028790A JP2017028790A (en) 2017-02-02
JP6545025B2 true JP6545025B2 (en) 2019-07-17

Family

ID=57950055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015142979A Active JP6545025B2 (en) 2015-07-17 2015-07-17 Electric rotating machine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6545025B2 (en)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5179307A (en) * 1992-02-24 1993-01-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Direct current brushless motor
JP2001136721A (en) * 1999-08-26 2001-05-18 Toyota Motor Corp Axially-spaced permanent magnet synchronous machine
WO2003065551A1 (en) * 2002-02-01 2003-08-07 Kabushiki Kaisha Shigen Kaihatsu Sha Axial gap electric motor
JP4900775B2 (en) * 2004-12-17 2012-03-21 日立金属株式会社 Rotor for motor and manufacturing method thereof
JP2007325484A (en) * 2006-05-30 2007-12-13 Koichi Kumada Axial air-gap in plane air-gap type disk multilayer rotary electric machine
WO2008117631A1 (en) * 2007-03-23 2008-10-02 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Permanent-magnet generator and windmill generator using the same
JP5444756B2 (en) * 2009-02-25 2014-03-19 トヨタ自動車株式会社 IPM motor rotor and IPM motor
JP5372115B2 (en) * 2011-11-15 2013-12-18 和明 小林 Rotating electric machine
JP2015042111A (en) * 2013-08-23 2015-03-02 本田技研工業株式会社 Magnet and magnet embedded motor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017028790A (en) 2017-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4692090B2 (en) Axial air gap type electric motor
JP4926107B2 (en) Rotating electric machine
KR200210795Y1 (en) Motor for Reclamated Eternatiy Magnet
JP2005094955A (en) Axial permanent magnet motor
JP5533879B2 (en) Permanent magnet type rotating electrical machine rotor
JP2008271640A (en) Axial gap motor
JP6002617B2 (en) Permanent magnet synchronous machine
JP2007236073A (en) Hybrid rotary electric machine
CN107078617B (en) Bimorph transducer type rotator
JP2011078202A (en) Axial gap motor
TW201112583A (en) Permanent magnet type synchronous motor
JP5372115B2 (en) Rotating electric machine
JP4500843B2 (en) Axial gap type motor
JP5596646B2 (en) Rotating electric machine
JP5510079B2 (en) Axial gap motor
JP6408766B2 (en) Axial three-dimensional gap type rotating electric machine
WO2019187205A1 (en) Rotary electric machine
JP4124621B2 (en) Rotating electric machine
JP6545025B2 (en) Electric rotating machine
JP7193422B2 (en) Rotating electric machine and manufacturing method of rotating electric machine
JP5128800B2 (en) Hybrid permanent magnet rotating electric machine
JP2005124335A (en) Switched reluctance motor and control method therefor
JP5413919B2 (en) Power generator
JP2010093929A (en) Axial gap-type motor
JP5481456B2 (en) Rotating electric machine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180209

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20181004

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181009

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20181105

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190121

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190611

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190618

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6545025

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250