JP6873335B1 - Rotating machine - Google Patents

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Abstract

回転電機の出力トルクの低下を抑制することができる回転電機を得る。この回転電機は、固定子と回転子とを備え、永久磁石における固定子側の部分には、互いに異なる2個の磁極が周方向に並んで形成されており、回転子鉄心は、周方向に互いに隣り合う一対の永久磁石に挟まれたリブと、永久磁石よりも固定子側の領域に設けられ、リブに接続された磁極鉄心部と有し、リブを挟む一対の永久磁石のそれぞれにおける固定子側の部分であって周方向に互いに隣り合う端部には、互いに同一の磁極が形成されており、異極間を通り径方向に延びた直線上における永久磁石とティースとの間の磁気的な空隙長は、リブを通り径方向に延びた直線上における回転子鉄心とティースとの間の磁気的な空隙長よりも大きい。 Obtain a rotary electric machine capable of suppressing a decrease in output torque of the rotary electric machine. This rotating electric machine includes a stator and a rotor, and two different magnetic poles are formed side by side in the circumferential direction on the portion of the permanent magnet on the stator side, and the rotor core is formed in the circumferential direction. It has a rib sandwiched between a pair of permanent magnets adjacent to each other and a magnetic pole core portion provided in a region closer to the stator than the permanent magnet and connected to the rib, and is fixed in each of the pair of permanent magnets sandwiching the rib. The same magnetic poles are formed at the ends of the child side that are adjacent to each other in the circumferential direction, and the magnetism between the permanent magnet and the tooth on a straight line that passes between different poles and extends in the radial direction. The gap length is larger than the magnetic gap length between the rotor core and the tooth on a straight line extending radially through the rib.

Description

この発明は、回転電機に関する。 The present invention relates to a rotary electric machine.

従来、ティースを含む固定子鉄心およびティースに設けられた巻線を有する固定子と、固定子に対向して設けられ、回転子鉄心および回転子鉄心に埋め込まれ周方向に並べられた複数の永久磁石を有する回転子とを備えた回転電機が知られている。永久磁石における固定子側の部分には、互いに異なる2個の磁極が周方向に並んで配置されている。回転子鉄心は、周方向に互いに隣り合う一対の永久磁石に挟まれたリブと、永久磁石よりも固定子側に設けられ、リブに接続された磁極鉄心部とを有している。リブを挟む一対の永久磁石のそれぞれにおける固定子側の部分であって周方向に互いに隣り合う端部には、互いに同一の磁極が配置されている。これにより、リブを挟む一対の永久磁石のそれぞれにおける固定子側の部分であって周方向に互いに隣り合う端部は、回転子における同一の磁極を構成する。回転子における同一の磁極を構成する一対の永久磁石の間にリブが配置されることによって、回転子の磁極における周方向中心部を通る磁気回路のインダクタンスが大きくなる。その結果、小さい電流成分を用いて、回転電機の弱め界磁制御を行うことができる。(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a stator core including a tooth and a stator having a winding provided on the tooth, and a plurality of permanent magnets provided facing the stator and embedded in the rotor core and the rotor core and arranged in the circumferential direction. A rotating electric machine having a rotor having a magnet is known. Two different magnetic poles are arranged side by side in the circumferential direction on the stator side portion of the permanent magnet. The rotor core has a rib sandwiched between a pair of permanent magnets adjacent to each other in the circumferential direction, and a magnetic pole core portion provided on the stator side of the permanent magnet and connected to the rib. The same magnetic poles are arranged at the stator-side portions of each of the pair of permanent magnets sandwiching the rib and adjacent to each other in the circumferential direction. As a result, the portions on the stator side of each of the pair of permanent magnets sandwiching the rib and adjacent to each other in the circumferential direction form the same magnetic pole in the rotor. By arranging the ribs between a pair of permanent magnets forming the same magnetic pole in the rotor, the inductance of the magnetic circuit passing through the circumferential center portion of the magnetic pole of the rotor is increased. As a result, the field weakening control of the rotary electric machine can be performed by using a small current component. (See, for example, Patent Document 1).

特開平6−38475号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-38475

しかしながら、永久磁石における固定子側の部分であって互いに磁極が異なる部分の間である異極間を通り径方向に延びた直線上における永久磁石とティースとの間の空隙長は、リブを通り径方向に延びた直線上における回転子鉄心とティースとの間の空隙長と一致している。これにより、異極間を通り径方向に延びた直線上に配置された永久磁石の部分である磁極間部とティースとの間には、磁束密度が高い磁気回路が形成される。電機子反作用によって、磁極間部には逆磁界が作用する。これにより、異極間部には減磁が発生する。したがって、巻線を鎖交する有効鎖交磁束が減少する。その結果、回転電機の出力トルクが低下するという課題があった。 However, the gap length between the permanent magnet and the tooth on a straight line extending radially through the different poles between the parts on the stator side of the permanent magnet and having different magnetic poles passes through the rib. It coincides with the gap length between the rotor core and the teeth on a straight line extending in the radial direction. As a result, a magnetic circuit having a high magnetic flux density is formed between the magnetic poles and the teeth, which are the portions of the permanent magnets arranged on a straight line extending in the radial direction through the different poles. Due to the armature reaction, a reverse magnetic field acts between the magnetic poles. As a result, demagnetization occurs in the interpole region. Therefore, the effective interlinkage magnetic flux that interlinks the windings is reduced. As a result, there is a problem that the output torque of the rotary electric machine is reduced.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、回転電機の出力トルクの低下を抑制することができる回転電機を提供するものである。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a rotary electric machine capable of suppressing a decrease in output torque of the rotary electric machine.

この発明に係る回転電機は、ティースを含む固定子鉄心およびティースに設けられた巻線を有する固定子と、固定子に対向して設けられ、回転子鉄心および回転子鉄心に埋め込まれ周方向に並べられた複数の永久磁石を有する回転子とを備え、永久磁石における固定子側の部分には、互いに異なる複数の磁極が周方向に並んで配置されており、回転子鉄心は、周方向に互いに隣り合う一対の永久磁石に挟まれたリブと、永久磁石よりも固定子側に設けられ、リブに接続された磁極鉄心部と有し、永久磁石とリブとの周方向の間には、空隙が形成されており、永久磁石とリブとの間の空隙における周方向を向く面は、永久磁石の面とリブの面とから構成されており、リブを挟む一対の永久磁石のそれぞれにおける固定子側の部分であって周方向に互いに隣り合う端部には、互いに同一の磁極が配置されており、永久磁石における固定子側の部分であって互いに磁極が異なる部分の間である異極間を通り径方向に延びた直線上における永久磁石とティースとの間の磁気的な空隙長は、リブを通り径方向に延びた直線上における回転子鉄心とティースとの間の磁気的な空隙長よりも大きい。 The rotary electric machine according to the present invention is provided facing a stator core including a tooth and a stator having a winding provided on the tooth, and is embedded in the rotor core and the rotor core in the circumferential direction. A rotor having a plurality of arranged permanent magnets is provided, and a plurality of magnetic poles different from each other are arranged side by side in the circumferential direction on a portion of the permanent magnet on the stator side, and the rotor core is arranged in the circumferential direction. It has a rib sandwiched between a pair of permanent magnets adjacent to each other and a magnetic pole iron core portion provided on the stator side of the permanent magnet and connected to the rib, and between the permanent magnet and the rib in the circumferential direction. A gap is formed, and the surface facing the circumferential direction in the gap between the permanent magnet and the rib is composed of the surface of the permanent magnet and the surface of the rib, and is fixed in each of the pair of permanent magnets sandwiching the rib. The same magnetic poles are arranged at the ends of the child side that are adjacent to each other in the circumferential direction, and the different poles are between the parts of the permanent magnet on the stator side that have different magnetic poles. The magnetic gap length between the permanent magnet and the tooth on a straight line extending radially through the rib is the magnetic gap between the rotor core and the tooth on a straight line extending radially through the rib. Greater than length.

この発明に係る回転電機によれば、回転電機の出力トルクの低下を抑制することができる。 According to the rotary electric machine according to the present invention, it is possible to suppress a decrease in the output torque of the rotary electric machine.

この発明の実施の形態1に係る回転電機を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る回転電機を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. 弱め界磁制御された場合の回転電機を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the rotary electric machine in the case of the field weakening control. 図2のA部を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the part A of FIG. この発明の実施の形態2に係る回転電機を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the rotary electric machine which concerns on Embodiment 2 of this invention. 図5のB部を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the part B of FIG. この発明の実施の形態3に係る回転電機を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the rotary electric machine which concerns on Embodiment 3 of this invention. 図7のC部を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the part C of FIG. この発明の実施の形態4に係る回転電機を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the rotary electric machine which concerns on Embodiment 4 of this invention. 図9のD部を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the part D of FIG. この発明の実施の形態5に係る回転電機を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the rotary electric machine which concerns on Embodiment 5 of this invention. 図11のE部を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the part E of FIG. 図11の回転電機の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the rotary electric machine of FIG. 図13のF部を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the F part of FIG. この発明の実施の形態6に係る回転電機を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the rotary electric machine which concerns on Embodiment 6 of this invention. 図15のG部を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the G part of FIG. この発明の実施の形態7に係る回転電機を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the rotary electric machine which concerns on Embodiment 7 of this invention. 図17のH部を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the H part of FIG. この発明実施の形態8に係る回転電機を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the rotary electric machine which concerns on Embodiment 8 of this invention. 図19のI部を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the part I of FIG.

実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る回転電機を示す断面図である。回転電機は、円筒形状のフロントハウジング1と、フロントハウジング1の内周面に固定された固定子2とを備えている。また、回転電機は、回転軸3と、回転軸3に固定され、回転軸3とともに回転する回転子4とを備えている。回転子4は、回転子4の径方向について固定子2よりも内側に配置されている。この例では、径方向とは、回転子4についての径方向とし、周方向とは、回転子4についての周方向とし、軸方向とは、回転子4についての軸方向とする。図1では、回転電機における周方向に垂直な断面が示している。回転子4は、径方向について固定子2に対向して設けられている。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a rotary electric machine according to a first embodiment of the present invention. The rotary electric machine includes a cylindrical front housing 1 and a stator 2 fixed to the inner peripheral surface of the front housing 1. Further, the rotary electric machine includes a rotary shaft 3 and a rotor 4 fixed to the rotary shaft 3 and rotating together with the rotary shaft 3. The rotor 4 is arranged inside the stator 2 in the radial direction of the rotor 4. In this example, the radial direction is the radial direction for the rotor 4, the circumferential direction is the circumferential direction for the rotor 4, and the axial direction is the axial direction for the rotor 4. FIG. 1 shows a cross section of a rotary electric machine that is perpendicular to the circumferential direction. The rotor 4 is provided so as to face the stator 2 in the radial direction.

回転軸3は、非磁性体のステンレス製シャフト、磁性体の機械構造用炭素鋼製シャフトなどから構成されている。機械構造用炭素鋼としては、S10C、S45C、SCM435などが挙げられる。 The rotating shaft 3 is composed of a non-magnetic stainless steel shaft, a magnetic carbon steel shaft for mechanical structure, and the like. Examples of carbon steel for machine structure include S10C, S45C, SCM435 and the like.

フロントハウジング1は、ハウジング円筒部101と、ハウジング円筒部101に接続された第1軸受保持部102とを有している。回転電機は、第1軸受保持部102に保持された第1軸受5を備えている。第1軸受5は、回転軸3を回転可能に支持している。第1軸受5は、磁性体または非磁性体から構成されている。 The front housing 1 has a housing cylindrical portion 101 and a first bearing holding portion 102 connected to the housing cylindrical portion 101. The rotary electric machine includes a first bearing 5 held by the first bearing holding portion 102. The first bearing 5 rotatably supports the rotating shaft 3. The first bearing 5 is made of a magnetic material or a non-magnetic material.

回転電機は、フロントハウジング1に固定されたエンドフレーム6を備えている。エンドフレーム6は、エンドフレーム基部601と、エンドフレーム基部601に接続された第2軸受保持部602とを有している。エンドフレーム基部601には、軸方向について回転子4に対向する軸方向内側面603が形成されている。回転電機は、第2軸受保持部602に保持された第2軸受7を備えている。第2軸受7は、回転軸3を回転可能に支持している。第2軸受7は、磁性体または非磁性体から構成されている。第2軸受7は、軸方向内側面603から回転子4に向かって突出するように配置されている。 The rotary electric machine includes an end frame 6 fixed to the front housing 1. The end frame 6 has an end frame base portion 601 and a second bearing holding portion 602 connected to the end frame base portion 601. The end frame base 601 is formed with an axial inner surface 603 facing the rotor 4 in the axial direction. The rotary electric machine includes a second bearing 7 held by the second bearing holding portion 602. The second bearing 7 rotatably supports the rotating shaft 3. The second bearing 7 is made of a magnetic material or a non-magnetic material. The second bearing 7 is arranged so as to project from the axial inner side surface 603 toward the rotor 4.

回転子4は、回転子鉄心401と、回転子鉄心401に埋め込まれた複数の永久磁石402とを有している。回転子鉄心401は、軟磁性材から構成されている。また、回転子鉄心401は、例えば、電磁鋼板、圧粉磁心などから構成されている。永久磁石402は、回転電機の界磁として用いられている。 The rotor 4 has a rotor core 401 and a plurality of permanent magnets 402 embedded in the rotor core 401. The rotor core 401 is made of a soft magnetic material. Further, the rotor core 401 is composed of, for example, an electromagnetic steel plate, a dust core, or the like. The permanent magnet 402 is used as a field magnet for a rotating electric machine.

固定子2は、固定子鉄心201を有している。固定子鉄心201は、円筒形状のコアバック202と、コアバック202から径方向内側に突出した複数のティース203とを含んでいる。コアバック202は、ハウジング円筒部101の内周面に固定されている。複数のティース203は、周方向に等ピッチに並んで配置されている。ティース203は、軸方向に延びるように形成されている。 The stator 2 has a stator core 201. The stator core 201 includes a cylindrical core back 202 and a plurality of teeth 203 protruding inward in the radial direction from the core back 202. The core back 202 is fixed to the inner peripheral surface of the housing cylindrical portion 101. The plurality of teeth 203 are arranged side by side at equal pitches in the circumferential direction. The teeth 203 are formed so as to extend in the axial direction.

図2は、この発明の実施の形態1に係る回転電機を示す断面図である。図2では、回転電機における軸方向に垂直な断面が示されている。ティース203は、軸方向に垂直な断面形状がT字形状となるように形成されている。ティース203における径方向内側を向く面の形状は、回転軸3に沿って視た場合に、回転子4の中心を中心とした円弧形状となっている。複数のティース203のそれぞれの径方向内側を向く面は、回転軸3に沿って視た場合に、回転子4の中心を中心とした同一円上に配置されている。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing a rotary electric machine according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, a cross section perpendicular to the axial direction of the rotary electric machine is shown. The teeth 203 is formed so that the cross-sectional shape perpendicular to the axial direction is a T-shape. The shape of the surface of the teeth 203 facing inward in the radial direction is an arc shape centered on the center of the rotor 4 when viewed along the rotation axis 3. The surfaces of the plurality of teeth 203 facing inward in the radial direction are arranged on the same circle centered on the center of the rotor 4 when viewed along the rotation axis 3.

固定子2は、複数のティース203のそれぞれに設けられた図示しない複数のインシュレータと、インシュレータを介して、複数のティース203のそれぞれに設けられた複数の巻線204とを有している。複数の巻線204は、3相に分けられている。具体的には、ティース203の数は、12個となっており、U相の巻線204の数は、4個、V相の巻線204の数は、4個、W相の巻線204の数は、4個となっている。 The stator 2 has a plurality of insulators (not shown) provided on each of the plurality of teeth 203, and a plurality of windings 204 provided on each of the plurality of teeth 203 via the insulators. The plurality of windings 204 are divided into three phases. Specifically, the number of teeth 203 is 12, the number of U-phase windings 204 is 4, the number of V-phase windings 204 is 4, and the number of W-phase windings 204. The number of is four.

U相の巻線204をU相巻線204Aとし、V相の巻線204をV相巻線204Bとし、W相の巻線204をW相巻線204Cとする。巻線204の巻き方向について、U相巻線204AをUとし、V相巻線204BをVとし、W相巻線204CをWとし、右巻きを+とし、左巻きを−として表す。この場合に、12個の巻線204は、U−、U+、V+、V−、W−、W+、U+、U−、V−、V+、W+、W−の順に周方向に並べられる。12個の巻線204の巻き方は、集中巻きとなっている。 The U-phase winding 204 is the U-phase winding 204A, the V-phase winding 204 is the V-phase winding 204B, and the W-phase winding 204 is the W-phase winding 204C. Regarding the winding direction of the winding 204, the U-phase winding 204A is represented by U, the V-phase winding 204B is represented by V, the W-phase winding 204C is represented by W, the right-handed winding is represented by +, and the left-handed winding is represented by −. In this case, the 12 windings 204 are arranged in the circumferential direction in the order of U−, U +, V +, V−, W−, W +, U +, U−, V−, V +, W +, W−. The winding method of the 12 windings 204 is concentrated winding.

U相巻線204A、V相巻線204BおよびW相巻線204Cのそれぞれには、図示しない駆動装置から駆動電流が供給されるようになっている。U相巻線204A、V相巻線204BおよびW相巻線204Cのそれぞれに駆動電流が供給されることによって、固定子2には、回転磁界が発生する。固定子2に回転磁界が発生することによって、回転子4は、正方向または逆方向に回転する。 A drive current is supplied to each of the U-phase winding 204A, the V-phase winding 204B, and the W-phase winding 204C from a drive device (not shown). A rotating magnetic field is generated in the stator 2 by supplying a drive current to each of the U-phase winding 204A, the V-phase winding 204B, and the W-phase winding 204C. When a rotating magnetic field is generated in the stator 2, the rotor 4 rotates in the forward direction or the reverse direction.

なお、実施の形態1では、回転子4の磁極の数が10個であり、巻線204の数が12個である10極12スロットの回転電機の構成について説明する。しかしながら、この回転電機の構成は、一例である。回転電機は、10極12スロットの回転電機とは異なる回転電機であってもよい。 In the first embodiment, the configuration of a 10-pole 12-slot rotary electric machine in which the number of magnetic poles of the rotor 4 is 10 and the number of windings 204 is 12 will be described. However, the configuration of this rotary electric machine is an example. The rotary electric machine may be a rotary electric machine different from the rotary electric machine having 10 poles and 12 slots.

図1に示すように、回転電機は、回転子4に設けられた支持ケース8と、支持ケース8に支持され、軸方向について軸方向内側面603に対向して設けられた複数のセンサ磁石9と、軸方向内側面603に設けられた複数の磁気センサ10とを備えている。支持ケース8は、非磁性体または磁性体から構成されている。支持ケース8を構成する非磁性体としては、真鍮、黄銅などが挙げられる。支持ケース8を構成する磁性体としては、S45C、S10Cなどが挙げられる。 As shown in FIG. 1, the rotary electric machine has a support case 8 provided on the rotor 4 and a plurality of sensor magnets 9 supported by the support case 8 and provided so as to face the axial inner side surface 603 in the axial direction. And a plurality of magnetic sensors 10 provided on the inner side surface 603 in the axial direction. The support case 8 is made of a non-magnetic material or a magnetic material. Examples of the non-magnetic material constituting the support case 8 include brass and brass. Examples of the magnetic material constituting the support case 8 include S45C and S10C.

複数のセンサ磁石9は、周方向に並んで配置されている。複数のセンサ磁石9のそれぞれにおける軸方向内側面603側の磁極は、N極またはS極となっている。周方向に互いに隣り合うセンサ磁石9における軸方向内側面603側の磁極のそれぞれは、互いに異なるようになっている。複数のセンサ磁石9の数は、回転子4の磁極の数である10個のn倍の数となっている。ここで、nは自然数である。 The plurality of sensor magnets 9 are arranged side by side in the circumferential direction. The magnetic poles on the inner side surface 603 side in the axial direction of each of the plurality of sensor magnets 9 are north poles or south poles. The magnetic poles on the inner side surface 603 side in the axial direction of the sensor magnets 9 adjacent to each other in the circumferential direction are different from each other. The number of the plurality of sensor magnets 9 is n times the number of 10 magnetic poles of the rotor 4. Here, n is a natural number.

磁気センサ10は、センサ磁石9に対して軸方向について一定の間隔をあけて対向して配置されている。磁気センサ10としては、例えば、ホールICが挙げられる。複数の磁気センサ10は、周方向に並んで配置されている。磁気センサ10の数は、3個となっている。3個の磁気センサ10のそれぞれは、電気角120度の位置に配置されている。この例では、磁気センサ10は、エンドフレーム6に固定されている。なお、磁気センサ10は、図示しない保持部材を介してエンドフレーム6に固定されてもよい。 The magnetic sensor 10 is arranged so as to face the sensor magnet 9 at a certain interval in the axial direction. Examples of the magnetic sensor 10 include a Hall IC. The plurality of magnetic sensors 10 are arranged side by side in the circumferential direction. The number of magnetic sensors 10 is three. Each of the three magnetic sensors 10 is arranged at an electrical angle of 120 degrees. In this example, the magnetic sensor 10 is fixed to the end frame 6. The magnetic sensor 10 may be fixed to the end frame 6 via a holding member (not shown).

回転子4が回転することによって、センサ磁石9におけるN極に磁化された部分とS極に磁化された部分とが交互に磁気センサ10に対向する。磁気センサ10は、センサ磁石9におけるN極に磁化された部分とS極に磁化された部分とが交互に磁気センサ10に対向することを検出する。 As the rotor 4 rotates, the N-pole magnetized portion and the S-pole magnetized portion of the sensor magnet 9 alternately face the magnetic sensor 10. The magnetic sensor 10 detects that the portion of the sensor magnet 9 magnetized at the north pole and the portion magnetized at the south pole alternately face the magnetic sensor 10.

磁気センサ10の検出信号は、図示しない制御回路に出力される。制御回路は、磁気センサ10の検出信号に基づいて、回転子4の回転角または回転位置と回転子4の回転数とを算出する。制御回路は、回転子4の回転角または回転位置と回転子4の回転数とを用いて、回転電機の駆動制御を行う。なお、回転子4の回転角または回転位置と回転子4の回転数との算出は、センサ磁石9および磁気センサ10を備えた位置センサの検出信号を用いず、エンコーダ、レゾルバなどの検出信号を用いてもよい。 The detection signal of the magnetic sensor 10 is output to a control circuit (not shown). The control circuit calculates the rotation angle or rotation position of the rotor 4 and the rotation number of the rotor 4 based on the detection signal of the magnetic sensor 10. The control circuit controls the drive of the rotating electric machine by using the rotation angle or the rotation position of the rotor 4 and the rotation number of the rotor 4. Note that the calculation of the rotation angle or rotation position of the rotor 4 and the rotation number of the rotor 4 does not use the detection signal of the position sensor provided with the sensor magnet 9 and the magnetic sensor 10, but uses the detection signal of the encoder, resolver, or the like. You may use it.

図2に示すように、永久磁石402は、回転子鉄心401に埋め込まれている。回転子鉄心401は、永久磁石402よりも径方向外側に設けられた磁極鉄心部403と、永久磁石402よりも径方向内側に設けられた継鉄部404と、磁極鉄心部403と継鉄部404とを接続する複数のリブ405とを有している。 As shown in FIG. 2, the permanent magnet 402 is embedded in the rotor core 401. The rotor core 401 includes a magnetic pole core portion 403 provided radially outside the permanent magnet 402, a joint iron portion 404 provided radially inside the permanent magnet 402, and a magnetic pole core portion 403 and a joint iron portion. It has a plurality of ribs 405 that connect to the 404.

永久磁石402は、磁極鉄心部403および継鉄部404によって径方向に挟まれている。リブ405は、周方向に互いに隣り合う一対の永久磁石402の間に配置されている。回転子4の外周面は、磁極鉄心部403の径方向外側を向く面によって構成されている。固定子2の内周面と回転子4の外周面との間には、設定された空隙が形成されている。固定子2の内周面と回転子4の外周面とは、全周に渡って、互いに接触しない。 The permanent magnet 402 is radially sandwiched by the magnetic pole core portion 403 and the joint iron portion 404. The ribs 405 are arranged between a pair of permanent magnets 402 that are adjacent to each other in the circumferential direction. The outer peripheral surface of the rotor 4 is formed by a surface of the magnetic pole iron core portion 403 facing outward in the radial direction. A set gap is formed between the inner peripheral surface of the stator 2 and the outer peripheral surface of the rotor 4. The inner peripheral surface of the stator 2 and the outer peripheral surface of the rotor 4 do not come into contact with each other over the entire circumference.

図2において、磁極Nおよび磁極Sは、永久磁石402における径方向外側の部分の磁極を表している。1つの永久磁石402において、永久磁石402の周方向中心部を境にして、永久磁石402における径方向外側の部分の磁極が互いに異なっている。永久磁石402は、1つの永久磁石用磁性体に対して二方向に着磁することによって形成されている。なお、永久磁石402は、2つの永久磁石用磁性体のそれぞれに対して一方向に着磁し、2つの永久磁石用磁性体のそれぞれにおける径方向外側の部分の磁極が互いに異なるように2つの永久磁石用磁性体を互いに隣接して配置することによって形成されてもよい。 In FIG. 2, the magnetic pole N and the magnetic pole S represent the magnetic poles of the radial outer portion of the permanent magnet 402. In one permanent magnet 402, the magnetic poles of the radial outer portions of the permanent magnet 402 are different from each other with the central portion in the circumferential direction of the permanent magnet 402 as a boundary. The permanent magnet 402 is formed by magnetizing one permanent magnet magnetic material in two directions. The permanent magnet 402 is magnetized in one direction with respect to each of the two permanent magnet magnetic bodies, and two magnetic poles of the radial outer portions of the two permanent magnet magnetic bodies are different from each other. It may be formed by arranging magnetic materials for permanent magnets adjacent to each other.

複数の永久磁石402は、周方向に等間隔に配置されている。周方向に互いに隣り合う一対の永久磁石402の間には、リブ405が配置されている。周方向に互いに隣り合う一対の永久磁石402における互いに隣り合う部分の磁極は、互いに同一となっている。したがって、周方向にリブ405を挟む一対の永久磁石402における周方向に互いに隣り合う端部のそれぞれには、互いに同一の磁極が配置されている。この例では、二方向に着磁された10個の永久磁石402によって、回転子4は、N極の数が5個であり、S極の数が5個である磁極を有している。また、回転子4の各磁極における周方向中心部には、リブ405が配置されている。 The plurality of permanent magnets 402 are arranged at equal intervals in the circumferential direction. Ribs 405 are arranged between a pair of permanent magnets 402 that are adjacent to each other in the circumferential direction. The magnetic poles of the portions of the pair of permanent magnets 402 that are adjacent to each other in the circumferential direction and that are adjacent to each other are the same. Therefore, the same magnetic poles are arranged at the ends of the pair of permanent magnets 402 that sandwich the rib 405 in the circumferential direction and that are adjacent to each other in the circumferential direction. In this example, with 10 permanent magnets 402 magnetized in two directions, the rotor 4 has magnetic poles with 5 N poles and 5 S poles. Further, a rib 405 is arranged at the center of each magnetic pole of the rotor 4 in the circumferential direction.

回転子鉄心401の透磁率は、永久磁石402の透磁率よりも大きい。回転子4の磁極における周方向中心部にリブ405が配置されている。これにより、回転子4の磁極における周方向中心部を通過する磁気回路におけるインダクタンスは、回転子4の磁極における周方向中心部にリブ405が配置されていない場合と比較して、大きくなる。 The magnetic permeability of the rotor core 401 is larger than the magnetic permeability of the permanent magnet 402. A rib 405 is arranged at the center of the magnetic pole of the rotor 4 in the circumferential direction. As a result, the inductance in the magnetic circuit that passes through the circumferential center of the rotor 4 magnetic pole is larger than that in the case where the rib 405 is not arranged at the circumferential center of the rotor 4 magnetic pole.

図3は、弱め界磁制御された場合の回転電機を示す概念図である。図3において、電流成分Idおよび電流成分Iqは、インバータから巻線204に供給された各相の電流を回転子4の界磁磁束Φmの回転座標を基準として座標変換した場合における各相の電流成分を示している。d軸は、界磁磁束Φmと同一方向であり、q軸は界磁磁束Φmに対して電気角で90度進んだ方向である。q軸は、誘起電圧と同相の方向である。 FIG. 3 is a conceptual diagram showing a rotary electric machine under field weakening control. In FIG. 3, the current component Id and the current component Iq are the currents of the respective phases when the currents of the respective phases supplied from the inverter to the winding 204 are coordinate-converted with reference to the rotating coordinates of the field magnetic flux Φm of the rotor 4. The ingredients are shown. The d-axis is in the same direction as the field magnetic flux Φm, and the q-axis is a direction advanced by 90 degrees in electrical angle with respect to the field magnetic flux Φm. The q-axis is in phase with the induced voltage.

d軸方向は、径方向であって、各磁極の周方向中心部を通る方向である。回転子4の磁極の周方向中心部には、磁極鉄心部403が配置されている。したがって、永久磁石402が各磁極の周方向中心部に配置された回転電機と比較して、実施の形態1の回転電機では、回転子4の磁極の周方向中心部を通る磁気回路のインダクタンスLdが大きくなる。その結果、永久磁石402が各磁極の周方向中心部に配置された回転電機と比較して、実施の形態1の回転電機では、回転子4の磁極の周方向中心部を通る磁気回路には、大きな磁束LdIdが発生する。 The d-axis direction is the radial direction and is a direction that passes through the circumferential center of each magnetic pole. A magnetic pole iron core portion 403 is arranged at the center of the magnetic pole of the rotor 4 in the circumferential direction. Therefore, in the rotary electric machine of the first embodiment, the inductance Ld of the magnetic circuit passing through the circumferential center of the magnetic pole of the rotor 4 is compared with the rotary electric machine in which the permanent magnet 402 is arranged at the circumferential center of each magnetic pole. Becomes larger. As a result, in the rotary electric machine of the first embodiment, the magnetic circuit passing through the circumferential center of the magnetic pole of the rotor 4 is compared with the rotary electric machine in which the permanent magnet 402 is arranged at the circumferential center of each magnetic pole. , A large magnetic flux LdId is generated.

d軸方向の磁束Φdは、界磁磁束Φmと磁束LdIdとを合成した値となる。したがって、電流成分Idに負の方向の電流が流れるように、巻線204に電流を供給することによって、d軸方向の磁束Φdが界磁磁束Φmよりも小さくなる。 The magnetic flux Φd in the d-axis direction is a value obtained by combining the field magnetic flux Φm and the magnetic flux LdId. Therefore, by supplying a current to the winding 204 so that a current in the negative direction flows through the current component Id, the magnetic flux Φd in the d-axis direction becomes smaller than the field magnetic flux Φm.

図4は、図2のA部を示す拡大図である。永久磁石402における固定子2側の部分であって、互いに磁極が異なる部分の間を異極間とする。異極間を通り径方向に延びた直線上に配置された永久磁石402の部分を異極間部406とする。 FIG. 4 is an enlarged view showing a part A of FIG. The portion of the permanent magnet 402 on the stator 2 side, which has different magnetic poles from each other, is defined as a space between different poles. The portion of the permanent magnet 402 arranged on a straight line extending in the radial direction through the different poles is referred to as the different pole portion 406.

異極間部406よりも径方向外側に設けられた磁極鉄心部403の部分における固定子2に対向する面には、凹部407が形成されている。異極間を通り径方向に延びた直線上における回転子4と固定子2との間の空隙長L1は、リブ405を通り径方向に延びた直線上における回転子4と固定子2との間の空隙長L2よりも大きい。したがって、異極間を通り径方向に延びた直線上における永久磁石402とティース203との間の磁気的な空隙長は、リブ405を通り径方向に延びた直線上における回転子鉄心401とティース203との間の磁気的な空隙長よりも大きい。リブ405よりも径方向外側に配置された磁極鉄心部403の部分は、回転子4において最も固定子2に近い部分である最接近部である。 A recess 407 is formed on the surface of the magnetic pole core portion 403 provided on the outer side in the radial direction from the interpole portion 406 facing the stator 2. The gap length L1 between the rotor 4 and the stator 2 on the straight line extending between the different poles in the radial direction is the gap length L1 between the rotor 4 and the stator 2 on the straight line extending in the radial direction through the rib 405. It is larger than the gap length L2 between them. Therefore, the magnetic gap length between the permanent magnet 402 and the teeth 203 on the straight line extending radially through the different poles is the rotor core 401 and the teeth on the straight line extending radially through the rib 405. It is larger than the magnetic void length between 203. The portion of the magnetic pole core portion 403 arranged radially outside the rib 405 is the closest portion of the rotor 4 which is the portion closest to the stator 2.

異極間を通り径方向に延びた直線上における磁極鉄心部403とティース203との間の空隙長L1は、異極間を通らずに径方向に延びた直線上における磁極鉄心部403とティース203との間の空隙長より大きくなっている。したがって、異極間部406とティース203との間の領域における磁気抵抗は、異極間を通らずに径方向に延びた直線上における磁極鉄心部403の部分とティース203との間の領域における磁気抵抗よりも大きくなる。これにより、異極間部406とティース203との間に形成される磁気回路は、異極間を通らずに径方向に延びた直線上における磁極鉄心部403の部分とティース203との間に形成される磁気回路よりも磁束密度が低くなる。 The gap length L1 between the magnetic pole core portion 403 and the teeth 203 on the straight line extending in the radial direction through the different poles is the magnetic pole core portion 403 and the teeth on the straight line extending in the radial direction without passing between the different poles. It is larger than the gap length between 203. Therefore, the reluctance in the region between the different poles 406 and the teeth 203 is in the region between the magnetic pole core 403 and the teeth 203 on a straight line extending in the radial direction without passing between the different poles. It becomes larger than the magnetic resistance. As a result, the magnetic circuit formed between the different poles 406 and the teeth 203 is formed between the magnetic flux core portion 403 and the teeth 203 on a straight line extending in the radial direction without passing between the different poles. The magnetic flux density is lower than that of the formed magnetic circuit.

異極間部406とティース203との間に形成される磁気回路の磁束密度が低くなることによって、磁極間を通らずに径方向に延びた直線上に配置された磁極鉄心部403の部分と比較して、異極間部406には、電機子反作用による逆磁界が作用し難くなる。これにより、異極間部406には、減磁が生じ難くなる。その結果、巻線204を鎖交する有効鎖交磁束の減少が抑制され、回転電機の出力トルクの低下が抑制される。 By lowering the magnetic flux density of the magnetic circuit formed between the different poles 406 and the teeth 203, the magnetic flux density of the magnetic pole core portion 403 arranged on a straight line extending in the radial direction without passing between the magnetic poles In comparison, the reverse magnetic field due to the reaction of the armature is less likely to act on the interpolar portion 406. As a result, demagnetization is less likely to occur in the interpole portion 406. As a result, the decrease in the effective interlinkage magnetic flux interlinking the winding 204 is suppressed, and the decrease in the output torque of the rotary electric machine is suppressed.

以上説明したように、この発明の実施の形態1に係る回転電機では、異極間を通り径方向に延びた直線上における永久磁石402とティース203との間の磁気的な空隙長が、リブ405を通り径方向に延びた直線上における回転子鉄心401とティース203との間の磁気的な空隙長よりも大きい。これにより、回転電機の出力トルクの低下を抑制することができる。 As described above, in the rotary electric machine according to the first embodiment of the present invention, the magnetic gap length between the permanent magnet 402 and the teeth 203 on a straight line extending in the radial direction through the different poles is ribbed. It is larger than the magnetic void length between the rotor core 401 and the teeth 203 on a straight line extending radially through 405. As a result, it is possible to suppress a decrease in the output torque of the rotary electric machine.

実施の形態2.
図5は、この発明の実施の形態2に係る回転電機を示す断面図である。図6は、図5のB部を示す拡大図である。図5では、回転電機における軸方向に垂直な断面が示されている。実施の形態2では、異極間部406よりも径方向外側には、磁極鉄心部403が設けられていない。言い換えれば、磁極鉄心部403は、異極間を通り径方向に延びた直線上から周方向にずれて配置されている。したがって、異極間を通り径方向に延びた直線上における永久磁石402とティース203との間の磁気的な空隙長は、リブ405を通り径方向に延びた直線上における回転子鉄心とティース203との間の磁気的な空隙長よりも大きい。
Embodiment 2.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a rotary electric machine according to a second embodiment of the present invention. FIG. 6 is an enlarged view showing a portion B of FIG. In FIG. 5, a cross section perpendicular to the axial direction of the rotary electric machine is shown. In the second embodiment, the magnetic pole iron core portion 403 is not provided on the radial side of the interpole portion 406. In other words, the magnetic pole iron core portion 403 is arranged so as to be displaced in the circumferential direction from the straight line extending in the radial direction through the different poles. Therefore, the magnetic gap length between the permanent magnet 402 and the teeth 203 on the straight line extending radially through the different poles is the rotor core and the teeth 203 on the straight line extending radially through the rib 405. Greater than the magnetic void length between and.

異極間部406よりも径方向外側に磁極鉄心部403が配置されていない。これにより、1つの永久磁石402における一方の磁極から他方の磁極に入る磁気回路には、一方の磁極よりも径方向外側に設けられた磁極鉄心部403および他方の磁極よりも径方向外側に設けられた磁極鉄心部403が含まれる。また、1つの永久磁石402における一方の磁極から他方の磁極に入る磁気回路に含まれる2個の磁極鉄心部403は、周方向に互いに離れている。したがって、1つの永久磁石402における一方の磁極から同一の永久磁石402における他方の磁極に入る磁気回路を通る漏れ磁束Φx1が減少する。その他の構成は、実施の形態1と同様である。 The magnetic pole core portion 403 is not arranged radially outside the interpole portion 406. As a result, in the magnetic circuit that enters from one magnetic pole to the other magnetic pole in one permanent magnet 402, the magnetic pole core portion 403 provided radially outside the one magnetic pole and the magnetic pole core portion 403 provided radially outside the other magnetic pole are provided. The magnetic pole iron core portion 403 is included. Further, the two magnetic pole core portions 403 included in the magnetic circuit that enters the other magnetic pole from one magnetic pole in one permanent magnet 402 are separated from each other in the circumferential direction. Therefore, the leakage flux Φx1 passing through the magnetic circuit that enters the other magnetic pole of the same permanent magnet 402 from one magnetic pole of one permanent magnet 402 is reduced. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

以上説明したように、この発明の実施の形態2に係る回転電機では、実施の形態1と同様に、異極間部406における減磁の抑制によって、回転電機の出力トルクの低下を抑制することができる。また、漏れ磁束Φx1が減少することによって、回転電機の出力トルクの低下をさらに抑制することができる。 As described above, in the rotary electric machine according to the second embodiment of the present invention, similarly to the first embodiment, the decrease in the output torque of the rotary electric machine is suppressed by suppressing the demagnetization in the interpole portion 406. Can be done. Further, by reducing the leakage flux Φx1, it is possible to further suppress the decrease in the output torque of the rotary electric machine.

なお、実施の形態2では、磁極鉄心部403における周方向端部において、周方向外側に向かうにつれて径方向寸法が小さくなる構成について説明した。言い換えれば、実施の形態2では、磁極鉄心部403における周方向端部において、径方向外側を向く面が周方向外側に向かうにつれて径方向内側に配置される構成について説明した。しかしながら、磁極鉄心部403における周方向端部において、周方向の位置に関係なく径方向寸法が一定となる構成であってもよい。言い換えれば、磁極鉄心部403の周方向端部において、軸方向に視た場合に、径方向外側を向く面が周方向の位置に関係なく同一円上に配置される構成であってもよい。 In the second embodiment, a configuration has been described in which the radial dimension of the magnetic pole iron core portion 403 at the circumferential end portion decreases toward the outer side in the circumferential direction. In other words, in the second embodiment, at the circumferential end portion of the magnetic pole iron core portion 403, the configuration in which the surface facing the radial outer side is arranged in the radial direction inward toward the circumferential outer side has been described. However, at the circumferential end portion of the magnetic pole iron core portion 403, the radial dimension may be constant regardless of the circumferential position. In other words, at the circumferential end of the magnetic pole core portion 403, when viewed in the axial direction, the surfaces facing outward in the radial direction may be arranged on the same circle regardless of the position in the circumferential direction.

実施の形態3.
図7は、この発明の実施の形態3に係る回転電機を示す断面図である。図8は、図7のC部を示す拡大図である。図7では、回転電機における軸方向に垂直な断面が示されている。異極間部406よりも径方向外側に設けられた磁極鉄心部403の部分には、磁気的に中空な孔408が形成されている。孔408は、軸方向について磁極鉄心部403を貫通している。
Embodiment 3.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a rotary electric machine according to a third embodiment of the present invention. FIG. 8 is an enlarged view showing a portion C in FIG. 7. In FIG. 7, a cross section perpendicular to the axial direction of the rotary electric machine is shown. A magnetically hollow hole 408 is formed in a portion of the magnetic pole iron core portion 403 provided radially outside the interpole portion 406. The hole 408 penetrates the magnetic pole iron core portion 403 in the axial direction.

軸方向に視た場合に、異極間部406よりも径方向外側に設けられた磁極鉄心部403の部分における径方向外側を向く面は、リブ405よりも径方向外側に設けられた磁極鉄心部403の部分における径方向外側を向く面と、同一円上に配置されている。言い換えれば、実施の形態2とは異なり、異極間部406よりも径方向外側に設けられた磁極鉄心部403における径方向外側を向く面には、凹部が形成されていない。 When viewed in the axial direction, the surface of the magnetic pole core portion 403 provided on the radial outer side of the interpolar portion 406 facing the radial outer side is the magnetic pole iron core provided on the radial outer side of the rib 405. It is arranged on the same circle as the surface of the portion 403 facing outward in the radial direction. In other words, unlike the second embodiment, the concave portion is not formed on the surface of the magnetic pole iron core portion 403 provided on the radial outer side of the interpolar portion 406 so as to face the radial outer side.

異極間部406よりも径方向外側に設けられた磁極鉄心部403の部分に磁気的に中空な孔408が形成されている。これにより、異極間を通り径方向に延びた直線上における永久磁石402とティース203との間の磁気的な空隙長は、リブ405を通り径方向に延びた直線上における回転子鉄心とティース203との間の磁気的な空隙長よりも大きくなる。 A magnetically hollow hole 408 is formed in a portion of a magnetic pole iron core portion 403 provided radially outside the interpole portion 406. As a result, the magnetic gap length between the permanent magnet 402 and the teeth 203 on the straight line extending radially through the different poles is the rotor core and the teeth on the straight line extending radially through the rib 405. It is larger than the magnetic void length between 203.

異極間部406よりも径方向外側に設けられた磁極鉄心部403の部分に磁気的に中空な孔408が形成されている。これにより、1つの永久磁石402における一方の磁極からティース203を介して同一の永久磁石402における他方の磁極に入る磁気回路を通る漏れ磁束Φx2が減少する。その他の構成は、実施の形態1と同様である。 A magnetically hollow hole 408 is formed in a portion of a magnetic pole iron core portion 403 provided radially outside the interpole portion 406. As a result, the leakage flux Φx2 passing through the magnetic circuit from one magnetic pole of one permanent magnet 402 to the other magnetic pole of the same permanent magnet 402 via the teeth 203 is reduced. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

以上説明したように、この発明の実施の形態3に係る回転電機によれば、実施の形態1と同様に、異極間部406における減磁の抑制によって、回転電機の出力トルクの低下を抑制することができる。また、軸方向に視た場合に、異極間部406よりも径方向外側に設けられた磁極鉄心部403の部分における径方向外側を向く面は、リブ405よりも径方向外側に設けられた磁極鉄心部403の部分における径方向外側を向く面と、同一円上に配置されている。したがって、実施の形態1および実施の形態2と比較して、回転子4の外周面における凹凸が低減される。その結果、回転電機に発生する風損および騒音を低減させることができる。 As described above, according to the rotary electric machine according to the third embodiment of the present invention, as in the first embodiment, the decrease in the output torque of the rotary electric machine is suppressed by suppressing the demagnetization in the interpole portion 406. can do. Further, when viewed in the axial direction, the surface of the magnetic pole iron core portion 403 provided on the radial outer side of the interpolar portion 406 and facing the radial outer side is provided on the radial outer side of the rib 405. It is arranged on the same circle as the surface of the magnetic pole core portion 403 facing outward in the radial direction. Therefore, as compared with the first embodiment and the second embodiment, the unevenness on the outer peripheral surface of the rotor 4 is reduced. As a result, wind damage and noise generated in the rotary electric machine can be reduced.

実施の形態4.
図9は、この発明の実施の形態4に係る回転電機を示す断面図である。図10は、図9のD部を示す拡大図である。図9では、回転電機における軸方向に垂直な断面が示されている。磁極鉄心部403は、磁極鉄心部403における周方向中央部に設けられた磁極鉄心中央部409と、磁極鉄心部403における周方向両端部に設けられた肉厚変化部410とを有している。
Embodiment 4.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a rotary electric machine according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 10 is an enlarged view showing a portion D in FIG. In FIG. 9, a cross section perpendicular to the axial direction of the rotary electric machine is shown. The magnetic pole core portion 403 has a magnetic pole core central portion 409 provided at the central portion in the circumferential direction of the magnetic pole core portion 403, and a wall thickness changing portion 410 provided at both ends in the circumferential direction of the magnetic pole core portion 403. ..

磁極鉄心中央部409では、径方向に延びた直線上における回転子鉄心401とティース203との間の空隙長は、径方向に延びた直線が周方向に移動した場合であっても一定となっている。肉厚変化部410では、径方向に延びた直線上における回転子鉄心401とティース203との間の空隙長は、径方向に延びた直線の位置がリブ405を通る位置に近づくにつれて次第に小さくなっている。肉厚変化部410における磁極鉄心中央部409側の端部と磁極鉄心中央部409とでは、径方向に延びた直線上における回転子鉄心401とティース203との間の空隙長が互いに同一となっている。 At the central portion 409 of the magnetic pole core, the gap length between the rotor core 401 and the teeth 203 on the radially extending straight line is constant even when the radially extending straight line moves in the circumferential direction. ing. In the wall thickness changing portion 410, the gap length between the rotor core 401 and the teeth 203 on the radially extending straight line gradually decreases as the position of the radially extending straight line approaches the position passing through the rib 405. ing. At the end of the wall thickness changing portion 410 on the central portion 409 side of the magnetic pole core and the central portion 409 of the magnetic pole, the gap lengths between the rotor core 401 and the teeth 203 on a straight line extending in the radial direction are the same. ing.

言い換えれば、磁極鉄心部403は、径方向に延びた直線上における回転子鉄心401とティース203との間の空隙長が、径方向に延びた直線の位置が異極間を通る位置からリブ405を通る位置に近づくにつれて次第に小さくなるように形成された肉厚変化部410を有している。 In other words, the magnetic pole core portion 403 has a rib 405 from a position where the gap length between the rotor core 401 and the teeth 203 on a linearly extending radial direction passes between different poles. It has a wall thickness changing portion 410 formed so as to gradually become smaller as it approaches a position passing through.

なお、磁極鉄心部403は、磁極鉄心中央部409を有さない構成であってもよい。すなわち、磁極鉄心部403は、一対の肉厚変化部410のみを有する構成であってもよい。また、実施の形態4では、磁極鉄心部403における周方向端部に肉厚変化部410が設けられている。しかしながら、磁極鉄心部403は、肉厚変化部410よりも周方向外側に設けられた部分を有してもよい。この場合、磁極鉄心部403における肉厚変化部410よりも周方向外側に設けられた部分では、径方向に延びた直線上における回転子鉄心401とティース203との間の空隙長が、肉厚変化部410における径方向に延びた直線上における回転子鉄心401とティース203との間の空隙長以下となる。 The magnetic pole core portion 403 may have a configuration that does not have the magnetic pole core central portion 409. That is, the magnetic pole iron core portion 403 may have a configuration having only a pair of wall thickness changing portions 410. Further, in the fourth embodiment, the wall thickness changing portion 410 is provided at the peripheral end portion of the magnetic pole iron core portion 403. However, the magnetic pole iron core portion 403 may have a portion provided on the outer side in the circumferential direction with respect to the wall thickness changing portion 410. In this case, in the portion of the magnetic pole core portion 403 provided outside the wall thickness changing portion 410 in the circumferential direction, the gap length between the rotor core 401 and the teeth 203 on a straight line extending in the radial direction is the wall thickness. It is equal to or less than the gap length between the rotor core 401 and the teeth 203 on a straight line extending in the radial direction in the changing portion 410.

異極間部406とティース203との間の空隙長が、異極間を通らずに径方向に延びた直線上における回転子鉄心401とティース203との間の空隙長よりも大きくなることによって、漏れ磁束Φx1および漏れ磁束Φx2が減少する。その他の構成は、実施の形態2と同様である。 By making the gap length between the different poles 406 and the teeth 203 larger than the gap length between the rotor core 401 and the teeth 203 on a straight line extending in the radial direction without passing between the different poles. , Leakage flux Φx1 and leakage flux Φx2 are reduced. Other configurations are the same as those in the second embodiment.

以上説明したように、この発明の実施の形態4に係る回転電機によれば、実施の形態1と同様に、異極間部406における減磁の抑制によって、回転電機の出力トルクの低下を抑制することができる。また、漏れ磁束Φx1および漏れ磁束Φx2が減少することによって、巻線204を通る有効鎖交磁束Φtが増加する。その結果、回転電機の出力トルクを増加させることができる。 As described above, according to the rotary electric machine according to the fourth embodiment of the present invention, as in the first embodiment, the decrease in the output torque of the rotary electric machine is suppressed by suppressing the demagnetization in the interpole portion 406. can do. Further, as the leakage flux Φx1 and the leakage flux Φx2 decrease, the effective interlinkage magnetic flux Φt passing through the winding 204 increases. As a result, the output torque of the rotary electric machine can be increased.

実施の形態5.
図11は、この発明の実施の形態5に係る回転電機を示す断面図である。図12は、図11のE部を示す拡大図である。図11では、回転電機における軸方向に垂直な断面が示されている。実施の形態4では、永久磁石402の形状が板形状に形成されている。言い換えれば、実施の形態4では、永久磁石402における径方向外側を向く面および径方向内側を向く面のそれぞれは、平面となっている。一方、実施の形態5では、永久磁石402における径方向外側を向く面および径方向内側を向く面のそれぞれは、周方向中間部が径方向外側に突出した湾曲面となっている。軸方向に視た場合に、永久磁石402における径方向外側を向く面および径方向内側を向く面のそれぞれは、回転子4の中心を中心とした円弧面となっている。その他の構成は、実施の形態4と同様である。
Embodiment 5.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a rotary electric machine according to a fifth embodiment of the present invention. FIG. 12 is an enlarged view showing a part E of FIG. In FIG. 11, a cross section perpendicular to the axial direction of the rotary electric machine is shown. In the fourth embodiment, the shape of the permanent magnet 402 is formed into a plate shape. In other words, in the fourth embodiment, each of the surface of the permanent magnet 402 facing outward in the radial direction and the surface facing inward in the radial direction are flat surfaces. On the other hand, in the fifth embodiment, each of the surface of the permanent magnet 402 facing outward in the radial direction and the surface facing inward in the radial direction are curved surfaces in which the peripheral intermediate portion protrudes outward in the radial direction. When viewed in the axial direction, each of the surface of the permanent magnet 402 facing outward in the radial direction and the surface facing inward in the radial direction are arcuate surfaces centered on the center of the rotor 4. Other configurations are the same as those in the fourth embodiment.

以上説明したように、この発明の実施の形態5に係る回転電機によれば、永久磁石402における径方向外側を向く面は、湾曲面となっている。これにより、永久磁石402における径方向外側を向く面の表面積が増加する。したがって、永久磁石402における径方向外側を向く面を通る総磁束数が増加する。その結果、巻線204を鎖交する有効鎖交磁束数が増加して、回転電機の出力トルクを向上させることができる。 As described above, according to the rotary electric machine according to the fifth embodiment of the present invention, the surface of the permanent magnet 402 facing outward in the radial direction is a curved surface. As a result, the surface area of the surface of the permanent magnet 402 facing outward in the radial direction increases. Therefore, the total number of magnetic fluxes passing through the surface of the permanent magnet 402 facing outward in the radial direction increases. As a result, the number of effective interlinkage magnetic fluxes interlinking the winding 204 increases, and the output torque of the rotary electric machine can be improved.

なお、実施の形態5では、永久磁石402における径方向内側を向く面が湾曲面となっている構成について説明した。図13は、図11の回転電機の変形例を示す断面図である。図14は、図13のF部を示す拡大図である。永久磁石402における径方向内側を向く面は、平面となってもよい。 In the fifth embodiment, the configuration in which the surface of the permanent magnet 402 facing inward in the radial direction is a curved surface has been described. FIG. 13 is a cross-sectional view showing a modified example of the rotary electric machine of FIG. FIG. 14 is an enlarged view showing the F portion of FIG. The surface of the permanent magnet 402 facing inward in the radial direction may be a flat surface.

実施の形態6.
図15は、この発明の実施の形態6に係る回転電機を示す断面図である。図16は、図15のG部を示す拡大図である。図15では、回転電機における軸方向に垂直な断面が示されている。永久磁石402の周方向一端部であって径方向内側部分と、回転子の中心との間の距離をL3とする。永久磁石402の周方向他端部であって径方向内側部分と、回転子の中心との間の距離をL4とする。距離L3および距離L4は、互いに等しくなっている。言い換えれば、永久磁石402における周方向両端部であって径方向内側端部のそれぞれを回転子4の中心との距離は、互いに等しくなっている。
Embodiment 6.
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a rotary electric machine according to a sixth embodiment of the present invention. FIG. 16 is an enlarged view showing a portion G of FIG. In FIG. 15, a cross section perpendicular to the axial direction of the rotary electric machine is shown. Let L3 be the distance between one end of the permanent magnet 402 in the circumferential direction and the inner portion in the radial direction and the center of the rotor. The distance between the other end in the circumferential direction of the permanent magnet 402 and the inner portion in the radial direction and the center of the rotor is L4. The distance L3 and the distance L4 are equal to each other. In other words, the distances between both ends of the permanent magnet 402 in the circumferential direction and the inner ends in the radial direction from the center of the rotor 4 are equal to each other.

永久磁石402における周方向端部であって径方向内側部分と回転子4の中心との間の距離を半径とし、回転子4の中心を中心とする円柱V1の内部には、永久磁石402の一部が含まれている。なお、円柱V1の領域の側面に永久磁石402が接する構成であってもよい。 The radius is the distance between the radial inner portion of the permanent magnet 402 and the center of the rotor 4, and the permanent magnet 402 is inside the cylinder V1 centered on the center of the rotor 4. Some are included. The permanent magnet 402 may be in contact with the side surface of the region of the cylinder V1.

永久磁石402における径方向外側を向く面および径方向内側を向く面は、平面となっている。言い換えれば、永久磁石402の形状は、平板形状となっている。 The surface of the permanent magnet 402 facing outward in the radial direction and the surface facing inward in the radial direction are flat surfaces. In other words, the shape of the permanent magnet 402 is a flat plate shape.

永久磁石の形状が平板形状であり、円柱V1の内部に永久磁石が含まれない場合には、回転子4の磁極の周方向中心部に配置された磁極鉄心部403の部分における径方向寸法を大きくする必要がある。回転子4の磁極の周方向中心部に配置された磁極鉄心部403の部分とは、リブ405を通り径方向に延びた直線上に配置された磁極鉄心部403の部分である。永久磁石の形状が平板形状であり、円柱V1の内部に永久磁石が含まれない場合には、回転子4の磁極の周方向中心部に配置された磁極鉄心部403の部分における周方向に垂直な断面積が増加する。実施の形態6では、円柱V1の内部に永久磁石402の一部が含まれることによって、円柱V1の内部に永久磁石が含まれない場合と比較して、磁極鉄心部403における周方向に垂直な断面積が減少する。これにより、磁極鉄心部403における周方向の磁気抵抗が増加する。したがって、周方向に隣り合う一対のティース203のうちの一方のティース203から出た磁束のうち、永久磁石402に鎖交せずに他方のティース203に戻る磁束である漏れ磁束Φx3が低減される。その他の構成は、実施の形態1から実施の形態5と同様である。 When the shape of the permanent magnet is a flat plate shape and the permanent magnet is not included inside the cylinder V1, the radial dimension in the portion of the magnetic pole iron core portion 403 arranged at the circumferential center of the magnetic pole of the rotor 4 is set. It needs to be large. The portion of the magnetic pole core portion 403 arranged at the center of the magnetic pole of the rotor 4 in the circumferential direction is the portion of the magnetic pole core portion 403 arranged on a straight line extending in the radial direction through the rib 405. When the shape of the permanent magnet is a flat plate shape and the permanent magnet is not included inside the cylinder V1, it is perpendicular to the circumferential direction at the portion of the magnetic pole iron core portion 403 arranged at the circumferential center of the magnetic pole of the rotor 4. Cross-sectional area increases. In the sixth embodiment, since a part of the permanent magnet 402 is included inside the cylinder V1, the magnetic pole iron core portion 403 is perpendicular to the circumferential direction as compared with the case where the permanent magnet is not included inside the cylinder V1. The cross-sectional area is reduced. As a result, the magnetic resistance in the circumferential direction at the magnetic pole iron core portion 403 increases. Therefore, among the magnetic fluxes emitted from one of the pair of teeth 203 adjacent to each other in the circumferential direction, the leakage flux Φx3, which is the magnetic flux that returns to the other tooth 203 without interlinking with the permanent magnet 402, is reduced. .. Other configurations are the same as those of the first to fifth embodiments.

以上説明したように、この発明の実施の形態6に係る回転電機では、距離L3および距離L4は、互いに等しくなっている。また、永久磁石402における周方向端部であって径方向内側部分と回転子4の中心との間の距離を半径とし、回転子4の中心を中心とする円柱V1の内部には、永久磁石402の一部が含まれている。これにより、漏れ磁束Φx3を低減させることができる。したがって、永久磁石402に鎖交する有効鎖交磁束を増加させることができる。その結果、回転電機の出力トルクを向上させることができる。 As described above, in the rotary electric machine according to the sixth embodiment of the present invention, the distance L3 and the distance L4 are equal to each other. Further, the distance between the radial inner portion of the permanent magnet 402 and the center of the rotor 4 is the radius, and the permanent magnet is inside the cylinder V1 centered on the center of the rotor 4. A portion of 402 is included. Thereby, the leakage flux Φx3 can be reduced. Therefore, the effective interlinkage magnetic flux interlinking with the permanent magnet 402 can be increased. As a result, the output torque of the rotary electric machine can be improved.

実施の形態7.
図17は、この発明の実施の形態7に係る回転電機を示す断面図である。図18は、図17のH部を示す拡大図である。図17では、回転電機における軸方向に垂直な断面が示されている。リブ405を通り径方向に延びた直線上に配置された回転子鉄心401の部分における固定子2に対向する面には、凹部411が形成されている。
Embodiment 7.
FIG. 17 is a cross-sectional view showing a rotary electric machine according to a seventh embodiment of the present invention. FIG. 18 is an enlarged view showing the H portion of FIG. In FIG. 17, a cross section perpendicular to the axial direction of the rotary electric machine is shown. A recess 411 is formed on the surface of the rotor core 401 arranged on a straight line extending in the radial direction through the rib 405 and facing the stator 2.

凹部411は、磁極鉄心部403およびリブ405における固定子2側の部分に渡って形成されている。凹部411は、回転子4における磁極の周方向中心部に配置されている。凹部411の内周面と、凹部411に対して周方向に隣り合う永久磁石402との間の寸法をL5とする。磁極鉄心部403における径方向寸法の最薄部における径方向寸法をL6とする。寸法L5は、寸法L6以下となっている。 The recess 411 is formed over the portion of the magnetic pole iron core portion 403 and the rib 405 on the stator 2 side. The recess 411 is arranged at the center of the magnetic pole in the rotor 4 in the circumferential direction. The dimension between the inner peripheral surface of the recess 411 and the permanent magnet 402 adjacent to the recess 411 in the circumferential direction is L5. Let L6 be the radial dimension in the thinnest portion of the radial dimension in the magnetic pole core portion 403. The dimension L5 is equal to or less than the dimension L6.

軸方向に視た場合の凹部411の内周面の形状は、U字形状となっている。なお、軸方向に視た場合の凹部411の内周面の形状は、長方形、V字形状などであってもよい。 The shape of the inner peripheral surface of the recess 411 when viewed in the axial direction is U-shaped. The shape of the inner peripheral surface of the recess 411 when viewed in the axial direction may be rectangular, V-shaped, or the like.

リブ405を通り径方向に延びた直線上に配置された磁極鉄心部403の部分における固定子2に対向する面に凹部411が形成されることによって、磁極鉄心部403における凹部411が形成された部分における周方向の磁気抵抗が増加する。これにより、異極間部406のインダクタンスLqが低下する。したがって、永久磁石402に鎖交せずに磁極鉄心部403を周方向に通る漏れ磁束Φx4が減少する。 The recess 411 in the magnetic pole core portion 403 was formed by forming the recess 411 on the surface facing the stator 2 in the portion of the magnetic pole core portion 403 arranged in a straight line extending in the radial direction through the rib 405. Circumferential magnetoresistance in the portion increases. As a result, the inductance Lq of the interpole portion 406 is reduced. Therefore, the leakage flux Φx4 passing through the magnetic pole iron core portion 403 in the circumferential direction without interlinking with the permanent magnet 402 is reduced.

漏れ磁束Φx4が減少することによって、固定子鉄心201を通過する総磁束数が減少する。これにより、固定子鉄心201の磁気抵抗の増加が抑制される。したがって、永久磁石402のパーミアンス係数の低下が抑制される。その結果、高負荷時における設定された電流あたりのトルク低下が抑制される。 By reducing the leakage flux Φx4, the total number of magnetic fluxes passing through the stator core 201 is reduced. As a result, an increase in the magnetic resistance of the stator core 201 is suppressed. Therefore, the decrease in the permeance coefficient of the permanent magnet 402 is suppressed. As a result, the torque drop per set current at the time of high load is suppressed.

固定子鉄心201を通過する総磁束数が減少することによって、巻線204に発生する誘起電圧が減少する。これにより、高速回転時においても、より多くの電流が巻線204に流れる。その結果、回転電機における高速回転時の最大出力トルクが増加し、また、回転電機における動作範囲が拡大される。その他の構成は、実施の形態1から実施の形態6と同様である。 By reducing the total number of magnetic fluxes passing through the stator core 201, the induced voltage generated in the winding 204 is reduced. As a result, more current flows through the winding 204 even during high-speed rotation. As a result, the maximum output torque of the rotary electric machine during high-speed rotation is increased, and the operating range of the rotary electric machine is expanded. Other configurations are the same as those of the first to sixth embodiments.

以上説明したように、この発明の実施の形態7に係る回転電機によれば、リブ405を通り径方向に延びた直線上に配置された磁極鉄心部403の部分における固定子2に対向する面には、凹部411が形成されている。これにより、回転電機における高速回転時の最大出力トルクを増加させることができ、また、回転電機における動作範囲を拡大することができる。 As described above, according to the rotary electric machine according to the seventh embodiment of the present invention, the surface facing the stator 2 in the portion of the magnetic pole iron core portion 403 arranged in a straight line extending in the radial direction through the rib 405. Is formed with a recess 411. As a result, the maximum output torque of the rotary electric machine during high-speed rotation can be increased, and the operating range of the rotary electric machine can be expanded.

実施の形態8.
図19は、この発明実施の形態8に係る回転電機を示す断面図である。図20は、図19のI部を示す拡大図である。図19では、回転電機における軸方向に垂直な断面が示されている。リブ405を通り径方向に延びた直線上に配置された磁極鉄心部403の部分およびリブ405の部分には、磁気的に空隙な孔412が形成されている。孔412は、回転子4における磁極の周方向中心部に配置されている。孔412の内周面と、孔412に対して周方向に隣り合う永久磁石402との間の寸法をL7とする。磁極鉄心部403における径方向寸法の最薄部における径方向の寸法をL6とする。寸法L7は、寸法L6以下となっている。
Embodiment 8.
FIG. 19 is a cross-sectional view showing a rotary electric machine according to the eighth embodiment of the present invention. FIG. 20 is an enlarged view showing a part I of FIG. In FIG. 19, a cross section perpendicular to the axial direction of the rotary electric machine is shown. Magnetically void holes 412 are formed in the portion of the magnetic pole core portion 403 and the portion of the rib 405 arranged on a straight line extending in the radial direction through the rib 405. The hole 412 is arranged at the center of the magnetic pole in the rotor 4 in the circumferential direction. The dimension between the inner peripheral surface of the hole 412 and the permanent magnet 402 adjacent to the hole 412 in the circumferential direction is L7. Let L6 be the radial dimension in the thinnest portion of the radial dimension in the magnetic pole core portion 403. The dimension L7 is equal to or less than the dimension L6.

磁極鉄心部403およびリブ405に孔412が形成されることによって、磁極鉄心部403における孔412が形成された部分における周方向の磁気抵抗が増加する。これにより、異極間部406のインダクタンスLqが低下する。したがって、永久磁石402に鎖交せずに磁極鉄心部403を周方向に通る漏れ磁束Φx4が減少する。 By forming the holes 412 in the magnetic pole core portion 403 and the rib 405, the magnetic resistance in the circumferential direction in the portion of the magnetic pole core portion 403 where the holes 412 are formed increases. As a result, the inductance Lq of the interpole portion 406 is reduced. Therefore, the leakage flux Φx4 passing through the magnetic pole iron core portion 403 in the circumferential direction without interlinking with the permanent magnet 402 is reduced.

漏れ磁束Φx4が減少することによって、固定子鉄心201を通過する総磁束数が減少する。これにより、固定子鉄心201の磁気抵抗の増加が緩和される。したがって、永久磁石402のパーミアンス係数の低下が抑制される。その結果、高負荷時における設定された電流あたりのトルク低下が抑制される。 By reducing the leakage flux Φx4, the total number of magnetic fluxes passing through the stator core 201 is reduced. As a result, the increase in the magnetic resistance of the stator core 201 is alleviated. Therefore, the decrease in the permeance coefficient of the permanent magnet 402 is suppressed. As a result, the torque drop per set current at the time of high load is suppressed.

固定子鉄心201を通過する総磁束数が減少することによって、巻線204に発生する誘起電圧が減少する。これにより、高速回転時においても、より多くの電流が巻線204に流れる。その結果、回転電機における高速回転時の最大出力トルクが増加し、また、回転電機における動作範囲が拡大される。その他の構成は、実施の形態7と同様である。 By reducing the total number of magnetic fluxes passing through the stator core 201, the induced voltage generated in the winding 204 is reduced. As a result, more current flows through the winding 204 even during high-speed rotation. As a result, the maximum output torque of the rotary electric machine during high-speed rotation is increased, and the operating range of the rotary electric machine is expanded. Other configurations are the same as those in the seventh embodiment.

以上説明したように、この発明の実施の形態8に係る回転電機によれば、リブ405を通り径方向に延びた直線上に配置された磁極鉄心部403の部分における固定子2に対向する面には、凹部411が形成されている。これにより、回転電機における高速回転時の最大出力トルクを増加させることができ、また、回転電機における動作範囲を拡大することができる。また、回転子4の外周面には、凹凸部が低減される。その結果、回転電機に発生する風損および騒音を低減させることができる。 As described above, according to the rotary electric machine according to the eighth embodiment of the present invention, the surface facing the stator 2 in the portion of the magnetic pole iron core portion 403 arranged in a straight line extending in the radial direction through the rib 405. Is formed with a recess 411. As a result, the maximum output torque of the rotary electric machine during high-speed rotation can be increased, and the operating range of the rotary electric machine can be expanded. Further, uneven portions are reduced on the outer peripheral surface of the rotor 4. As a result, wind damage and noise generated in the rotary electric machine can be reduced.

1 フロントハウジング、2 固定子、3 回転軸、4 回転子、5 第1軸受、6 エンドフレーム、7 第2軸受、8 支持ケース、9 センサ磁石、10 磁気センサ、101 ハウジング円筒部、102 第1軸受保持部、201 固定子鉄心、202 コアバック、203 ティース、204 巻線、204A U相巻線、204B V相巻線、204C W相巻線、401 回転子鉄心、402 永久磁石、403 磁極鉄心部、404 継鉄部、405 リブ、406 異極間部、407 凹部、408 孔、409 磁極鉄心中央部、410 肉厚変化部、411 凹部、412 孔、601 エンドフレーム基部、602 第2軸受保持部、603 軸方向内側面。 1 Front housing, 2 Stator, 3 Rotor shaft, 4 Rotor, 5 1st bearing, 6 End frame, 7 2nd bearing, 8 Support case, 9 Sensor magnet, 10 Magnetic sensor, 101 Housing cylindrical part, 102 1st Bearing holder, 201 stator core, 202 core back, 203 teeth, 204 winding, 204A U-phase winding, 204B V-phase winding, 204C W-phase winding, 401 rotor core, 402 permanent magnet, 403 magnetic pole core Part, 404 Joint iron part, 405 rib, 406 Interpole part, 407 recess, 408 hole, 409 magnetic pole core center, 410 wall thickness change part, 411 recess, 412 hole, 601 end frame base, 602 second bearing holding Part, 603 Axial inner surface.

Claims (11)

ティースを含む固定子鉄心および前記ティースに設けられた巻線を有する固定子と、
前記固定子に対向して設けられ、回転子鉄心および前記回転子鉄心に埋め込まれ周方向に並べられた複数の永久磁石を有する回転子と
を備え、
前記永久磁石における前記固定子側の部分には、互いに異なる複数の磁極が周方向に並んで配置されており、
前記回転子鉄心は、
周方向に互いに隣り合う一対の前記永久磁石に挟まれたリブと、
前記永久磁石よりも前記固定子側に設けられ、前記リブに接続された磁極鉄心部と
有し、
前記永久磁石と前記リブとの周方向の間には、空隙が形成されており、
前記永久磁石と前記リブとの間の空隙における周方向を向く面は、前記永久磁石の面と前記リブの面とから構成されており、
前記リブを挟む一対の前記永久磁石のそれぞれにおける前記固定子側の部分であって周方向に互いに隣り合う端部には、互いに同一の磁極が配置されており、
前記永久磁石における前記固定子側の部分であって互いに磁極が異なる部分の間である異極間を通り径方向に延びた直線上における前記永久磁石と前記ティースとの間の磁気的な空隙長は、前記リブを通り径方向に延びた直線上における前記回転子鉄心と前記ティースとの間の磁気的な空隙長よりも大きい回転電機。
A stator core containing a tooth and a stator having a winding provided on the tooth,
It is provided with a rotor core facing the stator and a rotor having a plurality of permanent magnets embedded in the rotor core and arranged in the circumferential direction.
A plurality of magnetic poles different from each other are arranged side by side in the circumferential direction on the portion of the permanent magnet on the stator side.
The rotor core is
Ribs sandwiched between the pair of permanent magnets adjacent to each other in the circumferential direction,
It has a magnetic pole core portion provided on the stator side of the permanent magnet and connected to the rib.
A gap is formed between the permanent magnet and the rib in the circumferential direction.
The surface facing the circumferential direction in the gap between the permanent magnet and the rib is composed of the surface of the permanent magnet and the surface of the rib.
The same magnetic poles are arranged at the portions on the stator side of each of the pair of permanent magnets sandwiching the rib and adjacent to each other in the circumferential direction.
The magnetic void length between the permanent magnet and the tooth on a straight line extending in the radial direction through different poles between the parts on the stator side of the permanent magnet and having different magnetic poles from each other. Is a rotating electric machine having a length larger than the magnetic gap length between the rotor core and the teeth on a straight line extending radially through the rib.
ティースを含む固定子鉄心および前記ティースに設けられた巻線を有する固定子と、
前記固定子に対向して設けられ、回転子鉄心および前記回転子鉄心に埋め込まれ周方向に並べられた複数の永久磁石を有する回転子と
を備え、
前記永久磁石における前記固定子側の部分には、互いに異なる複数の磁極が周方向に並んで配置されており、
前記回転子鉄心は、
周方向に互いに隣り合う一対の前記永久磁石に挟まれたリブと、
前記永久磁石よりも前記固定子側に設けられ、前記リブに接続された磁極鉄心部と
有し、
前記リブを挟む一対の前記永久磁石のそれぞれにおける前記固定子側の部分であって周方向に互いに隣り合う端部には、互いに同一の磁極が配置されており、
前記永久磁石における前記固定子側の部分であって互いに磁極が異なる部分の間である異極間を通り径方向に延びた直線上における前記永久磁石と前記ティースとの間の磁気的な空隙長は、前記リブを通り径方向に延びた直線上における前記回転子鉄心と前記ティースとの間の磁気的な空隙長よりも大きく、
前記異極間を通り径方向に延びた直線上に配置された前記磁極鉄心部の部分には、磁気的に中空な孔が形成されており、
前記異極間を通り径方向に延びた直線上に配置された前記磁極鉄心部の部分の径方向外側を向く面と他の前記磁極鉄心部の径方向外側を向くの面とは、同一円上に配置される回転電機。
A stator core containing a tooth and a stator having a winding provided on the tooth,
It is provided with a rotor core facing the stator and a rotor having a plurality of permanent magnets embedded in the rotor core and arranged in the circumferential direction.
A plurality of magnetic poles different from each other are arranged side by side in the circumferential direction on the portion of the permanent magnet on the stator side.
The rotor core is
Ribs sandwiched between the pair of permanent magnets adjacent to each other in the circumferential direction,
It has a magnetic pole core portion provided on the stator side of the permanent magnet and connected to the rib.
The same magnetic poles are arranged at the portions on the stator side of each of the pair of permanent magnets sandwiching the rib and adjacent to each other in the circumferential direction.
The magnetic void length between the permanent magnet and the tooth on a straight line extending in the radial direction through different poles between the parts on the stator side of the permanent magnet and having different magnetic poles from each other. Is greater than the magnetic void length between the rotor core and the teeth on a straight line extending radially through the ribs.
A magnetically hollow hole is formed in the portion of the magnetic pole iron core portion arranged on a straight line extending in the radial direction through the different poles.
The surface of the magnetic pole core portion that is arranged on a straight line that passes between the different poles and extends in the radial direction and that faces the radial outer side of the other magnetic pole core portion is the same circle. Rotating electric machine placed on the top.
前記磁極鉄心部は、前記異極間を通り径方向に延びた直線上から周方向にずれて配置されている請求項1に記載の回転電機。 The rotary electric machine according to claim 1, wherein the magnetic pole iron core portion is arranged so as to be displaced in the circumferential direction from a straight line extending in the radial direction through the different poles. 前記異極間を通り径方向に延びた直線上に配置された前記磁極鉄心部の部分には、磁気的に中空な孔が形成されている請求項1に記載の回転電機。 The rotary electric machine according to claim 1, wherein a magnetically hollow hole is formed in a portion of the magnetic pole iron core portion arranged on a straight line extending in the radial direction through the different poles. 前記磁極鉄心部は、径方向に延びた直線上における前記回転子鉄心と前記ティースとの間の空隙長が、径方向に延びた直線の位置が前記異極間を通る位置から前記リブを通る位置に近づくにつれて次第に小さくなるように形成された肉厚変化部を有している請求項1に記載の回転電機。 The magnetic pole core portion passes through the rib from a position where the gap length between the rotor core and the tooth on a linearly extending radial direction is such that the position of the straight line extending in the radial direction passes between the different poles. The rotary electric machine according to claim 1, which has a wall thickness changing portion formed so as to gradually become smaller as it approaches a position. 前記永久磁石における周方向両端部であって径方向内側端部のぞれぞれと前記回転子の中心との距離は、互いに等しく、
前記永久磁石における周方向端部であって径方向内側端部と前記回転子の中心との距離を半径とし、前記回転子の中心を中心とする円柱の領域内には、前記永久磁石の一部が含まれている請求項1から請求項5までの何れか一項に記載の回転電機。
The distances between both ends of the permanent magnet in the circumferential direction and the inner ends in the radial direction and the center of the rotor are equal to each other.
The radius is the distance between the radial inner end of the permanent magnet and the center of the rotor, and one of the permanent magnets is within the region of the cylinder centered on the center of the rotor. The rotary electric machine according to any one of claims 1 to 5, wherein the part is included.
前記リブを通り径方向外側に延びた直線上に配置された前記磁極鉄心部の部分における前記固定子に対向する面には、凹部が形成されている請求項1から請求項6までの何れか一項に記載の回転電機。 Any of claims 1 to 6, wherein a recess is formed on the surface of the portion of the magnetic pole iron core portion arranged on a straight line extending radially outward through the rib and facing the stator. The rotary electric machine described in item 1. 前記リブを通り径方向外側に延びた直線上に配置された前記磁極鉄心部の部分には、磁気的に中空な孔が形成されている請求項1から請求項6までの何れか一項に記載の回転電機。 According to any one of claims 1 to 6, a magnetically hollow hole is formed in a portion of the magnetic pole iron core portion arranged on a straight line extending radially outward through the rib. The rotating electric machine described. 回転子鉄心および前記回転子鉄心の径方向の外側部分において周方向に間隔をあけて埋め込まれた複数の永久磁石を有する回転子と、
それぞれに巻線が設けられた複数のティースを有し、前記回転子に対して前記径方向に対向して配置された固定子と、
を備え、
前記回転子鉄心は、前記永久磁石を前記周方向に挟む一対のリブと、前記永久磁石よりも前記固定子側に設けられ、前記リブに接続された磁極鉄心部とを有し、
前記磁極鉄心部は、前記永久磁石における前記固定子側の部分であって互いに磁極が異なる部分の間である異極間を通り前記径方向に延びた直線上に配置された前記永久磁石の部分である異極間部よりも前記径方向外側に配置されず、
同一の前記永久磁石における一方の磁極から他方の磁極に入る磁気回路に含まれる2個の前記磁極鉄心部は、前記周方向に互いに離れて配置され、
前記異極間を通り前記径方向に延びた直線上における前記永久磁石と前記ティースとの間の磁気的な空隙長は、前記リブを通り前記径方向に延びた直線上における前記回転子鉄心と前記ティースとの間の空隙長よりも大きい回転電機。
A rotor core and a rotor having a plurality of permanent magnets embedded at intervals in the circumferential direction in the radial outer portion of the rotor core.
A stator having a plurality of teeth, each of which is provided with a winding, and arranged so as to face the rotor in the radial direction.
With
The rotor core has a pair of ribs that sandwich the permanent magnet in the circumferential direction, and a magnetic pole core portion that is provided on the stator side of the permanent magnet and is connected to the ribs.
The magnetic pole iron core portion is a portion of the permanent magnet arranged on a straight line extending in the radial direction through different poles, which is a portion of the permanent magnet on the stator side and between portions having different magnetic poles. It is not arranged in the radial direction outside the interpolar part, which is
The two cores of the magnetic poles included in the magnetic circuit that enters the other magnetic pole from one magnetic pole in the same permanent magnet are arranged apart from each other in the circumferential direction.
The magnetic gap length between the permanent magnet and the tooth on the straight line extending in the radial direction through the different poles is the same as that of the rotor core on the straight line extending in the radial direction through the rib. A rotating electric machine that is larger than the gap length between the teeth.
前記永久磁石の前記径方向外側を向く面は、平面、または、前記周方向中間部が前記径方向外側に突出した円弧面であり、The surface of the permanent magnet facing outward in the radial direction is a flat surface or an arcuate surface whose circumferential intermediate portion projects outward in the radial direction.
前記磁極鉄心部は、前記永久磁石よりも前記径方向外側に設けられている請求項9に記載の回転電機。The rotary electric machine according to claim 9, wherein the magnetic pole iron core portion is provided outside the permanent magnet in the radial direction.
前記磁極鉄心部における前記周方向端部は、前記周方向外側に向かうにつれて前記径方向寸法が小さい請求項9または請求項10に記載の回転電機。The rotary electric machine according to claim 9 or 10, wherein the circumferential end portion of the magnetic pole iron core portion has a smaller radial dimension toward the outer side in the circumferential direction.
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