WO2021250974A1 - 回転電機 - Google Patents

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WO2021250974A1
WO2021250974A1 PCT/JP2021/011696 JP2021011696W WO2021250974A1 WO 2021250974 A1 WO2021250974 A1 WO 2021250974A1 JP 2021011696 W JP2021011696 W JP 2021011696W WO 2021250974 A1 WO2021250974 A1 WO 2021250974A1
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WO
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coil
rotor core
sin
cos
flux
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/011696
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English (en)
French (fr)
Inventor
新一 大竹
裕章 柴田
智矢 枡谷
Original Assignee
アイシン・エィ・ダブリュ株式会社
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Filing date
Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21—Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • H02K11/225—Detecting coils
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/06—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
    • H02K29/12—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using detecting coils using the machine windings as detecting coil

Definitions

  • the present invention relates to a rotary electric machine.
  • a rotary electric machine in which a permanent magnet is arranged is known.
  • Such a rotary electric machine is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-231648.
  • the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-231648 discloses a motor including a rotor core provided with a through hole into which a permanent magnet is inserted. Further, end plates (end plates) are arranged at both ends in the axial direction of the rotor core. This end plate has a shape in which concave portions recessed in the axial direction and convex portions protruding in the axial direction are alternately provided in the circumferential direction. Further, the motor is provided with a sensor stator including a sine wave coil, a chord wave coil, and an exciting coil. The sensor stator is arranged at a position axially opposed to the end plate.
  • the sine wave coil (cosine wave coil) faces the concave portion of the end plate
  • the magnetic flux is not canceled due to the fact that no eddy current is generated, so that the sine wave coil (cosine wave coil) is induced.
  • a voltage is generated. That is, there is a difference in the induced voltage generated in the sine wave coil (cosine wave coil) when facing the concave portion and the convex portion.
  • the inverse trigonometric function whose variable is the ratio of the output value of the sine wave coil to the output value of the cosine wave coil, uniquely corresponds to the electric angle. Therefore, although not specified in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-231648, it is possible to detect the magnetic pole position based on the ratio between the output value of the sine wave coil and the output value of the cosine wave coil. As a result, the angular displacement of the rotor core is calculated.
  • the structure of the end plate is complicated because the concave portion and the convex portion are formed on the end plate (end plate). Further, in order to form the concave portion and the convex portion on the end plate, it is necessary to perform machining (cutting or the like) on the end plate. Further, since it is necessary to provide unevenness on the end plate, the length in the axial direction of the rotor may be increased. Therefore, there is a problem that the structure of the rotor becomes complicated and the length in the axial direction of the rotor becomes large.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and one object of the present invention is to prevent the structure of the rotor from becoming complicated and the axial length of the rotor from becoming large. It is to provide a rotary electric machine that can be used.
  • the rotary electric machine in one aspect of the present invention is made of a rotor including a rotor core in which a permanent magnet is arranged and made of an electromagnetic steel plate, an exciting coil for generating magnetic flux, and an exciting coil.
  • the rotor core includes a receiving coil that generates an electromotive force in response to a change in magnetic flux, and a sensor unit that is arranged so as to face the axial end face on one side of the rotor core in the axial direction.
  • the sensor unit includes a flux barrier that penetrates in the axial direction and blocks the magnetic flux of the permanent magnet flowing through the electromagnetic steel plate, and the sensor unit is arranged in a region through which the flux barrier passes when the rotor core rotates when viewed from the axial direction.
  • the sensor unit is arranged in the region where the flux barrier passes when the rotor core is rotated when viewed from the axial direction.
  • the rotor core is provided with a flux barrier, an end in which an uneven shape is formed by machining in order to change the chaining area of the magnetic flux of the exciting coil with respect to the receiving coil and the axial end surface of the rotor core.
  • the plate there is no need to place the plate on the rotor core.
  • the end plate having an uneven shape uneven in the axial direction is not arranged, it is possible to prevent the length of the rotor (rotor core) from increasing in the axial direction. Therefore, it is possible to prevent the structure of the rotor from becoming complicated and the axial length of the rotor from becoming large.
  • FIG. 8A is a diagram showing the magnetic flux when the sensor unit is provided at a position overlapping the flux barrier.
  • FIG. 8B is a diagram showing the magnetic flux when the sensor unit is provided at a position overlapping the electromagnetic steel sheet.
  • the present embodiment The rotary electric machine 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 11.
  • the "axial direction” means the direction along the rotation axis C of the rotor 1 (rotor core 4), and means the Z direction in the figure.
  • the "radial direction” means the radial direction (R1 direction or R2 direction) of the rotor 1 (rotor core 4)
  • the “circumferential direction” is the circumferential direction (E1 direction or E2 direction) of the rotor 1 (rotor core 4).
  • the rotary electric machine 100 includes a rotor 1 and a stator 2. Further, the rotor 1 and the stator 2 are each formed in an annular shape. The rotor 1 is arranged so as to face the inside of the stator 2 in the radial direction. That is, in the present embodiment, the rotary electric machine 100 is configured as an inner rotor type rotary electric machine. Further, the rotor 1 (rotor core 4) is provided with a shaft insertion hole 3 in which a shaft (not shown) is arranged. The shaft is connected to an engine, an axle, or the like via a rotational force transmission member such as a gear. For example, the rotary electric machine 100 is configured as a motor, a generator, or a motor / generator, and is configured to be mounted on a vehicle.
  • the rotor core 4 is formed by laminating a plurality of electromagnetic steel sheets 4a (see FIG. 2). Further, the rotor core 4 includes a permanent magnet 5. The rotor core 4 is provided with a plurality of magnet insertion holes 6 into which the permanent magnets 5 are inserted. That is, the rotary electric machine 100 is configured as an embedded permanent magnet type motor (IPM motor: International Permanent Magnet Motor). Further, the permanent magnet 5 is arranged in the radial outer region A2 of the rotor core 4. Further, the two magnet insertion holes 6 adjacent to each other are arranged in a V shape. The arrangement and number of magnet insertion holes 6 are not limited to this. Further, the rotor core 4 has an axial end surface 4c on one side (Z1 side) in the axial direction and an axial end surface 4d on the other side (Z2 side) in the axial direction.
  • IPM motor International Permanent Magnet Motor
  • the stator 2 includes a stator core 2a and a coil (not shown) arranged on the stator core 2a.
  • the stator core 2a is configured such that, for example, a plurality of electromagnetic steel sheets (silicon steel sheets) are laminated in the axial direction so that magnetic flux can pass through the stator core 2a.
  • the coil is connected to an external power supply unit and is configured to supply electric power (for example, three-phase alternating current electric power).
  • the coil is configured to generate a magnetic field by being supplied with electric power.
  • the rotor 1 and the shaft (not shown) are configured to rotate with respect to the stator 2 as the engine or the like is driven or the axle is rotated even when electric power is not supplied to the coil.
  • the permanent magnet 5 has a rectangular cross section orthogonal to the axial direction of the rotor core 4.
  • the permanent magnet 5 is, for example, a neodymium magnet.
  • the rotor core 4 includes a thermosetting resin material (not shown) filled in the magnet insertion hole 6.
  • the resin material is provided so as to fix the permanent magnet 5 arranged in the magnet insertion hole 6 in the magnet insertion hole 6.
  • the rotor core 4 includes a flux barrier 7 that blocks the magnetic flux of the permanent magnet 5 flowing through the electromagnetic steel sheet 4a.
  • the flux barrier 7 is provided so as to penetrate the rotor core 4 in the axial direction (see FIG. 2). Further, the flux barrier 7 is formed in a rectangular shape when viewed from the axial direction.
  • the rectangular shape includes a fan shape in addition to the quadrangular shape.
  • a plurality of flux barriers 7 are arranged at equal intervals around the rotation axis of the rotor core 4 in the circumferential direction.
  • eight flux barriers 7 are provided, so that the flux barriers 7 are arranged at intervals of 45 degrees.
  • the flux barrier 7 is provided between a pair of magnet insertion holes 6 arranged in a V shape in the circumferential direction. Further, each of the plurality of flux barriers 7 is provided radially inside the magnet insertion hole 6. The number and arrangement of the flux barrier 7 and the magnet insertion hole 6 are merely examples, and the present invention is not limited to this.
  • the rotary electric machine 100 includes a sensor unit 8 arranged on one side (Z1 side in this embodiment) of the rotor core 4 in the axial direction.
  • the sensor unit 8 is arranged so as to face the axial end surface 4c on one side in the axial direction of the rotor core 4 in the axial direction.
  • the sensor unit 8 is arranged so that the radial position of the sensor unit 8 overlaps with the radial position of the flux barrier 7 when viewed from the axial direction.
  • the sensor unit 8 is formed in an arc shape along the curvature of the rotor core 4.
  • the sensor unit 8 includes an exciting coil 80 and a receiving coil 81.
  • the exciting coil 80 is configured to generate a magnetic flux due to the flow of an electric current.
  • the receiving coil 81 is configured to generate an electromotive force according to a change in the magnetic flux from the exciting coil 80.
  • the exciting coil 80 is provided so as to surround the receiving coil 81 (the first sin coil 81b, the second sin coil 81c, the first cos coil 81e, and the second cos coil 81f, which will be described later) when viewed from the axial direction.
  • the receiving coil 81 when the receiving coil 81 is described without particular notice, the contents are common to the first sin coil 81b, the second sin coil 81c, the first cos coil 81e, and the second cos coil 81f, which will be described later.
  • the receiving coil 81 includes a sin coil 81a.
  • the sin coil 81a is composed of a first sin coil 81b and a second sin coil 81c.
  • the receiving coil 81 includes a cos coil 81d.
  • the cos coil 81d is composed of a first cos coil 81e and a second cos coil 81f.
  • the term "sin coil 81a" is used without particular notice, it is assumed that the contents are common to the first sin coil 81b and the second sin coil 81c.
  • the cos coil 81d is described without particular notice, it is assumed that the contents are common to the first cos coil 81e and the second cos coil 81f.
  • each of the first sin coil 81b, the second sin coil 81c, the first cos coil 81e, and the second cos coil 81f is composed of one coil, even if a plurality of coils are configured as a bundle. good.
  • each of the sin coil 81a and the cos coil 81d is formed in a sinusoidal shape when viewed from the axial direction.
  • the interlinkage area of the magnetic flux of the exciting coil 80 between each of the sin coil 81a and the cos coil 81d and the axial end surface 4c can be easily changed in a sinusoidal shape.
  • the electromotive force of each of the sin coil 81a and the cos coil 81d changes in a sinusoidal shape, so that the magnetic pole position of the rotor core 4 can be easily detected based on the value of each electromotive force.
  • the interlinking area is a portion (FIG.
  • each of the sin coil 81a and the cos coil 81d has a shape imitating a sine wave for one cycle.
  • the sin coil 81a and the cos coil 81d are arranged so as to be offset by an electric angle of 90 degrees in the circumferential direction. That is, the first sin coil 81b and each of the first cos coil 81e and the second cos coil 81f are arranged so as to be offset by an electric angle of 90 degrees in the circumferential direction. Further, the second sin coil 81c and each of the first cos coil 81e and the second cos coil 81f are arranged so as to be offset by an electric angle of 90 degrees in the circumferential direction. Since the number of magnetic poles of the rotor 1 is 8, the electric angle of 90 degrees corresponds to the mechanical angle of 11.25 degrees.
  • first sin coil 81b and the second sin coil 81c are arranged at positions where they overlap each other when viewed from the axial direction. Specifically, the first sin coil 81b is arranged so as to be out of phase with respect to the second sin coil 81c by a half cycle (electrical angle of 180 degrees). Similarly, the first cos coil 81e and the second cos coil 81f are arranged at positions where they overlap each other when viewed from the axial direction. Specifically, the first cos coil 81e is arranged so as to be out of phase with the second cos coil 81f by a half cycle (electrical angle of 180 degrees).
  • the first sin coil 81b, the second sin coil 81c, the first cos coil 81e, and the second cos coil 81f are provided in the same range in the circumferential direction.
  • the sensor unit 8 includes a resin mold unit 82 that houses the exciting coil 80 and the receiving coil 81. Since the exciting coil 80 and the receiving coil 81 are housed in the resin mold portion 82, the oil resistance, moisture resistance, and vibration resistance of the exciting coil 80 and the receiving coil 81 can be improved, and the sensor can be detected by foreign matter. It is possible to prevent an error from occurring in the detection result of the unit 8. Further, the integrated circuit 83 is housed in the resin mold portion 82. The integrated circuit 83 transmits a current command to the exciting coil 80, acquires a detected value from the receiving coil 81, and the like.
  • the radial outer end portion 7a of the flux barrier 7 is the radial outer end portion 81 g of the sin coil 81a (see FIG. 4), and It is provided on the radial outer side with respect to each of the radial outer ends 81h (see FIG. 5) of the cos coil 81d.
  • the radial inner end portion 7b of the flux barrier 7 is a radial inner end portion 81i of the sin coil 81a (see FIG. 4) and a radial inner end portion 81j of the cos coil 81d (see FIG. 5). It is provided at the same position in the radial direction with respect to each of the above.
  • each of the sin coil 81a and the cos coil 81d does not protrude radially inward or radially outward from the flux barrier 7 when overlapping with the flux barrier 7.
  • the overlapping area between each of the sin coil 81a and the cos coil 81d and the flux barrier 7 can be reliably changed along the shapes of the sin coil 81a and the cos coil 81d. be.
  • each of the radial amplitude W1 of the sin coil 81a (see FIG. 4) and the radial amplitude W2 of the cos coil 81d (see FIG. 5) is the radial width W3 of the flux barrier 7 (see FIG. 5). (See FIG. 4).
  • the amplitude W1 of the sin coil 81a is equal to the amplitude W2 of the cos coil 81d.
  • FIG. 4 only the first sin coil 81b is shown as an example, and the second sin coil 81c is not shown for simplification.
  • FIG. 5 only the first cos coil 81e is shown as an example, and the second cos coil 81f is not shown for simplification.
  • the width W4 (see FIG. 4) in the circumferential direction of the flux barrier 7 is the width W11 (see FIG. 4) in the circumferential direction of the sin coil 81a and the width W12 (see FIG. 4) in the circumferential direction of the cos coil 81d. (See FIG. 5). This makes it possible to prevent the state in which the entire sin coil 81a and the cos coil 81d overlap with the flux barrier 7 from continuing for a certain period of time when viewed from the axial direction.
  • the overlapping area between each of the sin coil 81a and the cos coil 81d and the flux barrier 7 changes. It is possible to prevent a certain period of time from occurring.
  • the width W5 in the circumferential direction of the portion 4b between the adjacent flux barriers 7 in the circumferential direction is substantially equal to the width W4 in the circumferential direction of the flux barrier 7.
  • each of the width W11 in the circumferential direction of the sin coil 81a and the width W12 in the circumferential direction of the cos coil 81d has the width W4 in the circumferential direction of the flux barrier 7 and the circumferential direction of the portion 4b between the flux barriers 7. Is approximately equal to the sum with the width W5.
  • each of the sin coil 81a and the cos coil 81d is positioned so as not to overlap with the permanent magnet 5 when viewed from the axial direction.
  • Is provided at a position overlapping with the flux barrier 7. This makes it possible to prevent the magnetic flux of the permanent magnet 5 from affecting each of the sin coil 81a and the cos coil 81d when detecting the magnetic flux.
  • the sensor unit 8 (sin coil 81a and cos coil 81d) is arranged in the region A1 through which the flux barrier 7 passes when the rotor core 4 rotates when viewed from the axial direction.
  • the interlinkage area of the magnetic flux of the exciting coil 80 with respect to the receiving coil 81 and the axial end surface 4c can be changed according to the change in the overlapping area between the flux barrier 7 and the receiving coil 81 due to the rotation of the rotor core 4. It is possible. Since the electromotive force of the receiving coil 81 changes due to this change in the interlinkage area, it is possible to detect the magnetic pole position of the rotor core 4 based on the change in the electromotive force of the receiving coil 81.
  • a concave-convex shape is formed by machining in order to change the interlinkage area of the magnetic flux of the exciting coil 80 with respect to the receiving coil 81 and the axial end surface 4c. It is not necessary to place the finished end plate on the rotor core 4. As a result, it is possible to prevent the structure of the rotor 1 from becoming complicated. Further, since the end plate having an uneven shape uneven in the axial direction is not arranged, it is possible to prevent the length of the rotor 1 (rotor core 4) from increasing in the axial direction. Therefore, it is possible to prevent the structure of the rotor 1 from becoming complicated and the length of the rotor 1 in the axial direction from becoming large.
  • the rotor core 4 is based on both the electromotive force when the overlapping area between the sin coil 81a and the flux barrier 7 is changed and the electromotive force when the overlapping area between the cos coil 81d and the flux barrier 7 is changed. Since it is possible to detect the magnetic pole position of the rotor core 4, it is possible to detect the magnetic pole position of the rotor core 4 more reliably.
  • the sensor unit 8 (sin coil 81a and cos coil 81d) is provided so as to overlap each of the plurality of flux barriers 7 as the rotor core 4 rotates when viewed from the axial direction. That is, the sensor unit 8 (sin coil 81a and cos coil 81d) is provided so as to sequentially (periodically) overlap with a plurality of flux barriers 7 arranged in the circumferential direction when viewed from the axial direction.
  • the overlapping area between the flux barrier 7 and the receiving coil 81 can be periodically changed, and the interlinkage area can be periodically changed. As a result, it is possible to periodically change the electromotive force of the receiving coil 81.
  • the sensor unit 8 (sin coil 81a and cos coil 81d) is arranged so as not to overlap the region A2 through which the permanent magnet 5 passes when the rotor core 4 rotates when viewed from the axial direction.
  • the region A1 is the circumference drawn by the radial outer end portion 7a (see FIG. 4) of the flux barrier 7 during rotation and the radial inner end portion 7b of the flux barrier 7 (FIG. 4) when viewed from the axial direction. This is the area between the circumference drawn by (see).
  • the region A2 has a circumference drawn by the radial outer end portion 5a (see FIG. 1) of the permanent magnet 5 and a circumference drawn by the radial inner end portion 5b (see FIG. 1) of the permanent magnet 5 during rotation. It is an area sandwiched between and.
  • the sensor unit 8 responds to a change in the overlapping area between the receiving coil 81 (sin coil 81a and cos coil 81d) and the flux barrier 7 due to the rotation of the rotor core 4. Also, due to a change in the cross-linking area of the magnetic flux of the exciting coil 80 with respect to the receiving coil 81 (sin coil 81a and cos coil 81d) and the axial end surface 4c (electromagnetic steel plate 4a) (the area of the diagonally lower right portion in FIG. 6). It is configured to detect changes in the electromotive force. This makes it possible to easily detect the magnetic pole position of the rotor core 4 based on the change in the electromotive force.
  • the overlapping area between the receiving coil 81 and the flux barrier 7 changes by transitioning from the state shown on the left to the state shown on the right in FIG.
  • the overlapping area between the receiving coil 81 and the flux barrier 7 is sandwiched between the receiving coil 81 and the radially inner end portion 7b (see FIG. 4) of the receiving coil 81 and the flux barrier 7 in the flux barrier 7 when viewed from the axial direction. It is the area of the area (the area of the diagonal line downward to the left in FIG. 6).
  • the interlinkage area of the magnetic flux of the exciting coil 80 with respect to the receiving coil 81 and the electromagnetic steel sheet 4a changes in a sinusoidal shape (see FIG. 7). Note that FIG. 6 shows only the first sin coil 81b as an example.
  • the flux barrier 7 is provided in the rotor core 4 at equal angular intervals around the rotation axis in the circumferential direction, the overlapping area between the receiving coil 81 and the flux barrier 7 changes periodically. As a result, the interlinkage area of the magnetic flux of the exciting coil 80 with respect to the receiving coil 81 and the electromagnetic steel sheet 4a also changes periodically (and in a sinusoidal shape) (see FIG. 7).
  • the sensor unit 8 is arranged so that no obstacle is provided between the sensor unit 8 and the flux barrier 7. Further, the sensor unit 8 is arranged at a position where an eddy current is generated on the axial end surface 4c due to the magnetic flux from the exciting coil 80.
  • the magnetic flux B1 generated from the exciting coil 80 passes through the flux barrier 7. Therefore, the magnetic flux B1 does not pass through the axial end surface 4c (electromagnetic steel plate 4a) and no eddy current is generated. As a result, the magnetic flux B1 is not attenuated because the magnetic flux caused by the eddy current is not generated.
  • the magnetic flux B1 generated from the exciting coil 80 is the axial end surface 4c (electromagnetic steel plate 4a). Eddy currents are generated due to the passage through. Since the magnetic flux B2 in the direction of canceling the magnetic flux B1 is generated by this eddy current, the magnetic flux B1 is attenuated.
  • the magnetic flux detected by the receiving coil 81 is different depending on whether the sensor unit 8 overlaps the flux barrier 7 in the axial direction or the sensor unit 8 overlaps the axial end surface 4c in the axial direction. Is possible.
  • the magnetic flux received by the receiving coil 81 changes due to the positional relationship between the sensor unit 8 (receiving coil 81) and the flux barrier 7, so that the electromotive force generated by the receiving coil 81 changes.
  • the integrated circuit 83 (see FIG. 3) of the sensor unit 8 changes the electromotive force generated by the receiving coil 81 into a voltage level that can be input to the magnetic pole position detecting unit 9 described later. It is configured to adjust the gain. Specifically, the integrated circuit 83 generates a waveform signal having an amplitude of 1.5 V (3 Vpp) centered on 2.5 V based on the change in electromotive force generated by the receiving coil 81.
  • the rotary electric machine 100 includes a magnetic pole position detecting unit 9.
  • the magnetic pole position detecting unit 9 acquires information on the change in the electromotive force due to the change in the interlinkage area from the sensor unit 8. Specifically, the magnetic pole position detection unit 9 acquires the information of the waveform signal shown in FIG. 9 from the sensor unit 8.
  • the magnetic pole position detecting unit 9 is a microcomputer provided on the inverter side (not shown) that supplies electric power to the rotary electric machine 100.
  • the magnetic pole position detection unit 9 is configured to detect the magnetic pole position of the rotor core 4 based on the information regarding the change in the electromotive force acquired from the sensor unit 8. As a result, since the magnetic pole position detection unit 9 and the sensor unit 8 are separately provided, it is possible to reduce the control load of the sensor unit 8 as compared with the case where the sensor unit 8 detects the magnetic pole position.
  • the magnetic pole position detecting unit 9 is a signal based on a change in the interlinkage area between the first sin coil 81b and the axial end surface 4c (electromagnetic steel plate 4a), and a chain between the second sin coil 81c and the axial end surface 4c.
  • a common noise component is included in each of the signal based on the above and the signal based on the change in the interlinkage area between the second sin coil 81c and the axial end surface 4c. Therefore, the noise component in the difference between the signal based on the change in the chaining area between the first sin coil 81b and the axial end surface 4c and the signal based on the change in the chaining area between the second sin coil 81c and the axial end surface 4c. Is canceled.
  • the same effect can be obtained with the first cos coil 81e and the second cos coil 81f. As a result, it is possible to detect the magnetic pole position of the rotor core 4 more reliably.
  • the magnetic pole position detection unit 9 calculates the difference between the waveform signal of the first sin coil 81b and the waveform signal of the second sin coil 81c (first sin coil 81b-2nd sin coil 81c). Further, the magnetic pole position detection unit 9 calculates the difference between the waveform signal of the first cos coil 81e and the waveform signal of the second cos coil 81f (first cos coil 81e-2nd cos coil 81f). As a result, as shown in FIG. 10, a sin signal and a cos signal having an amplitude of 3 V (6 Vp-p) centered on 0 V can be obtained.
  • the magnetic pole position detection unit 9 generates a waveform signal (see FIG. 11) showing the relationship between arctan (sin / cos) and the rotation angle of the rotor 1 based on the calculated sin signal and cos signal.
  • the vertical axis of FIG. 11 represents the electric angle. That is, while the rotor core 4 rotates 180 degrees at the mechanical angle, the electric angle changes 180 degrees (changes from ⁇ 90 degrees to 90 degrees) eight times.
  • the magnetic pole position detection unit 9 is configured to count the number of times when the value of, for example, arctan (sin / cos) becomes 90 degrees based on the generated waveform signal shown in FIG. Then, the magnetic pole position detecting unit 9 is configured to detect the magnetic pole position (calculate the rotation angle of the rotor core 4) based on the above count number and the value of arctan (sin / cos).
  • the sensor unit (8) is arranged in the region (A1) through which the flux barrier (7) passes when the rotor core (4) rotates when viewed from the axial direction.
  • the exciting coil (80) with respect to the receiving coil (81) and the axial end surface (4c) according to the change in the overlapping area between the flux barrier (7) and the receiving coil (81) due to the rotation of the rotor core (4).
  • the rotor core (4) is provided with the flux barrier (7), the interlinkage area of the magnetic flux of the exciting coil (80) with respect to the receiving coil (81) and the axial end face (4c) is changed. Therefore, it is not necessary to arrange the end plate having the uneven shape formed by machining on the rotor core (4). As a result, it is possible to prevent the structure of the rotor (1) from becoming complicated. Further, since the end plate having an uneven shape uneven in the axial direction is not arranged, it is possible to prevent the length of the rotor (1) (rotor core (4)) from becoming large in the axial direction. Therefore, it is possible to prevent the structure of the rotor (1) from becoming complicated and the axial length of the rotor (1) from becoming large.
  • the sensor unit (8) is the receiving coil according to the change in the overlapping area between the receiving coil (81) and the flux barrier (7) due to the rotation of the rotor core (4). It is configured to detect a change in electromotive force due to a change in the interlinkage area of the magnetic flux of the exciting coil (80) with respect to (81) and the axial end face (4c). With this configuration, the magnetic pole position of the rotor core (4) can be easily detected based on the change in the electromotive force.
  • the sensor unit (8) is arranged by the magnetic flux from the exciting coil (80), which is arranged so as not to provide an obstacle between the sensor unit (8) and the flux barrier (7). It is arranged at a position where an eddy current is generated on the axial end face (4c).
  • a plurality of flux barriers (7) are arranged at equal angular intervals around the rotation axis of the rotor core (4) in the circumferential direction.
  • the sensor unit (8) is provided so as to overlap each of the plurality of flux barriers (7) as the rotor core (4) rotates when viewed from the axial direction.
  • the flux barrier (7) can easily detect the magnetic pole position of the rotor core (4) in the rotor core (4) in which a plurality of flux barriers (7) are arranged at equal intervals about the rotation axis of the rotor core (4) in the circumferential direction. can do.
  • the receiving coil (81) is arranged with the sin coil (81a) and the sin coil (81a) at a right angle of 90 degrees in the circumferential direction. (81d) and is included.
  • the sensor unit (8) is arranged in a region (A1) through which the flux barrier (7) passes when each of the sin coil (81a) and the cos coil (81d) rotates when the rotor core (4) is rotated when viewed from the axial direction. It is provided to be done. With this configuration, the overlapping area of each of the sin coil (81a) and the cos coil (81d) and the flux barrier (7) can be changed as the rotor core (4) rotates.
  • the magnetic pole position of the rotor core (4) can be detected based on both electromotive forces. As a result, the magnetic pole position of the rotor core (4) can be detected more reliably.
  • the radial outer end (7a) of the flux barrier (7) is the radial outer end (81 g) of the sin coil (81a), and the cos coil (7a). It is provided at the same position in the radial direction or on the outer side in the radial direction with respect to each of the radial outer ends (81h) of 81d).
  • the radial inner end (7b) of the flux barrier (7) is the radial inner end (81i) of the sin coil (81a) and the radial inner end (81d) of the cos coil (81d). It is provided at the same position in the radial direction or inside in the radial direction with respect to each of 81j).
  • each of the sin coil (81a) and the cos coil (81d) when viewed from the axial direction, each of the sin coil (81a) and the cos coil (81d) is radially inward from the flux barrier (7) or has a diameter when overlapping with the flux barrier (7). It does not stick out in the direction.
  • the overlapping area between each of the sin coil (81a) and the cos coil (81d) and the flux barrier (7) is set to that of the sin coil (81a) and the cos coil (81d). It can be reliably changed along the shape.
  • the width (W4) in the circumferential direction of the flux barrier (7) is the width (W11) in the circumferential direction of the sin coil (81a) and the circumference of the cos coil (81d). It is less than or equal to the width (W12) in the direction.
  • the flux barrier (7) is formed in a rectangular shape when viewed from the axial direction. Further, each of the sin coil (81a) and the cos coil (81d) is formed in a sinusoidal shape when viewed from the axial direction. With this configuration, the interlinkage area between each of the sin coil (81a) and the cos coil (81d) and the axial end face (4c) is easily changed in a sine wave shape as the rotor core (4) rotates. be able to.
  • the electromotive forces of the sin coil (81a) and the cos coil (81d) change in a sinusoidal manner, so that the magnetic pole position of the rotor core (4) can be easily detected based on the value of each electromotive force. can.
  • each of the sin coil (81a) and the cos coil (81d) is located at a position that does not overlap with the permanent magnet (5) when viewed from the axial direction, and is a flux barrier ( It is provided at a position that overlaps with 7). With this configuration, it is possible to prevent the magnetic flux of the permanent magnet (5) from affecting each of the sin coil (81a) and the cos coil (81d) when detecting the magnetic flux.
  • the receiving coil responds to the change in the overlapping area between the receiving coil (81) and the flux barrier (7) due to the rotation of the rotor core (4).
  • Information on the change in electromotive force due to the change in the interlinkage area of the magnetic flux of the exciting coil (80) with respect to (81) and the axial end face (4c) is acquired from the sensor unit (8), and the sensor unit (8) is obtained.
  • the magnetic flux position detecting unit (9) for detecting the magnetic flux position of the rotor core (4) is provided based on the information regarding the change of the electromotive force acquired from).
  • the magnetic pole position detection unit (9) and the sensor unit (8) can be provided separately, so that the sensor unit (8) detects the magnetic pole position as compared with the case where the sensor unit (8) detects the magnetic pole position.
  • the control load of 8) can be reduced.
  • the receiving coil (81) is arranged with the sin coil (81a) and the sin coil (81a) at a right angle of 90 degrees in the circumferential direction. (81d) and is included.
  • the sin coil (81a) is composed of a first sin coil (81b) and a second sin coil (81c) arranged at a position overlapping with the first sin coil (81b) when viewed from the axial direction.
  • the cos coil (81d) is composed of a first cos coil (81e) and a second cos coil (81f) arranged at a position overlapping the first cos coil (81e) when viewed from the axial direction.
  • the magnetic pole position detection unit (9) includes a signal based on the change in the interlinkage area between the first sin coil (81b) and the axial end face (4c), and the second sin coil (81c) and the axial end face (4c). Difference from the signal based on the change in the interlinkage area, and the signal based on the change in the interlinkage area between the first cos coil (81e) and the axial end face (4c), and the second cos coil (81f) and the axial end face. It is configured to detect the magnetic pole position of the rotor core (4) based on the difference from the signal based on the change in the interlinkage area with (4c).
  • the first sin coil (81b) and the second sin coil (81c) are arranged at overlapping positions when viewed from the axial direction, so that the first sin coil (81b) and the axial end face (4c) are arranged.
  • a common noise component is contained in each of the signal based on the change in the interlinkage area with the second sin coil (81c) and the signal based on the change in the interlinkage area between the second sin coil (81c) and the axial end face (4c). Therefore, a signal based on the change in the interlinkage area between the first sin coil (81b) and the axial end face (4c) and a signal based on the change in the interlinkage area between the second sin coil (81c) and the axial end face (4c).
  • the above noise component can be canceled by the difference from the above noise component.
  • the same effect can be obtained with the first cos coil (81e) and the second cos coil (81f). As a result, the magnetic pole position of the rotor core (4) can be detected more reliably.
  • end plate is not arranged on the rotor core 4
  • present invention is not limited to this.
  • An end plate may be arranged on the rotor core 4.
  • the rotor core 14 includes end plates 10 (Z1 side) and end plates 11 (Z2 side) provided at both ends in the axial direction.
  • the end plate 10 provided between at least the sensor portion 8 and the rotor core 14 includes a through hole 10a provided at a position overlapping the flux barrier 7 when viewed from the axial direction.
  • the position and size of the through hole 10a are adjusted so that the flux barrier 7 is completely exposed from the end plate 10 when viewed from the axial direction.
  • the end plate 11 may also be provided with a through hole at the same position as the end plate 10.
  • the end face 10b on the Z1 side of the end plate 10 is an example of the "axial end face" in the claims.
  • the radial outer end portion 7a of the flux barrier 7 has a diameter with respect to the radial outer end portion 81g of the sin coil 81a and the radial outer end portion 81h of the cos coil 81d.
  • the radial outer end portion 7a of the flux barrier 7 may be provided at the same position in the radial direction with respect to the end portion 81g and the end portion 81h.
  • the radially inner end portion 7b of the flux barrier 7 is provided radially inside with respect to the radially inner end portion 81i of the sin coil 81a and the radially inner end portion 81j of the cos coil 81d. May be.
  • the flux barrier 7 is formed in a rectangular shape and the sin coil 81a (cos coil 81d) is formed in a sinusoidal shape when viewed from the axial direction.
  • the configuration is not limited to the above.
  • the flux barrier 7 when viewed from the axial direction, the flux barrier 7 may be formed in a sinusoidal shape, and the sin coil 81a (cos coil 81d) may be formed in a rectangular shape (block shape).
  • the exciting coil 80 and the receiving coil 81 are housed in a common resin mold portion 82, but the present invention is not limited to this. As long as the receiving coil 81 and the exciting coil 80 are arranged in the same region when viewed from the axial direction, the exciting coil 80 and the receiving coil 81 may be housed in separate members (resin mold portions).
  • the sin coil 81a is composed of the first sin coil 81b and the second sin coil 81c
  • the cos coil 81d is composed of the first cos coil 81e and the second cos coil 81f.
  • the sin coil 81a may include only one of the first sin coil 81b and the second sin coil 81c
  • the cos coil 81d may include only one of the first cos coil 81e and the second cos coil 81f.
  • the circumferential width W4 of the flux barrier 7 and the circumferential width W5 of the portion 4b between the flux barriers 7 are substantially equal, but the present invention is limited to this.
  • the circumferential width W11 (W12) of the sin coil 81a (cos coil 81d) is abbreviated as the sum of the circumferential width W4 of the flux barrier 7 and the circumferential width W5 of the portion 4b between the flux barriers 7. If they are equal, the width W4 and the width W5 may be different from each other.
  • each of the plurality of flux barriers 7 is composed of one through hole, but the present invention is not limited to this.
  • Each of the plurality of flux barriers 7 may be composed of a plurality of divided through holes.
  • Rotor 4 14 Rotor core 4a Electrical steel sheet 4c Axial end face 5 Permanent magnet 6 Magnet insertion hole 7 Flux barrier 7a End (radial outer end of flux barrier) 7b end (radial inner end of flux barrier) 8 Sensor unit 9 Magnetic pole position detection unit 10b End face (axial end face) 80 Exciting coil 81 Receiving coil 81a sin coil 81d cos coil 81g End (radial outer end of sin coil) 81h end (diametrically outer end of cos coil) 81i end (diametrically inner end of sin coil) 81j end (diametrically inner end of cos coil) 100 rotary electric machine A1 area W4 width (width in the circumferential direction of the flux barrier) W11 width (length in the circumferential direction of the sin coil) W12 width (length in the circumferential direction of the cos coil)

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Abstract

この回転電機は、磁束を発生させる励磁コイルと、励磁コイルからの磁束の変化に応じて起電力を発生させる受信コイルとを含み、ロータコアの軸方向の一方側の軸方向端面と軸方向に対向するように配置されるセンサ部を備える。センサ部は、軸方向から見て、ロータコアの回転時にフラックスバリアが通過する領域に配置されている。

Description

回転電機
　本発明は、回転電機に関する。
　従来、永久磁石が配置されている回転電機が知られている。このような回転電機は、たとえば、特開２０１２－２３１６４８号公報に開示されている。
　上記特開２０１２－２３１６４８号公報には、永久磁石が挿入される貫通孔が設けられるロータコアを含むモータが開示されている。また、ロータコアの軸方向の両端には、端板（エンドプレート）が配置されている。このエンドプレートは、軸方向に窪む凹部と軸方向に突出する凸部とが周方向において交互に設けられる形状を有している。また、モータには、正弦波コイル、余弦波コイル、および励磁コイルを含むセンサステータが設けられている。センサステータは、エンドプレートと軸方向に対向する位置に配置されている。
　ここで、励磁コイルが発生する磁束がエンドプレートの凸部に入ると、渦電流が発生することに起因して励磁コイルの磁束とは逆向きの磁束が発生する。その結果、励磁コイルの磁束が打ち消され、減衰する。したがって、正弦波コイル（余弦波コイル）が、エンドプレートの凸部と対向している場合、磁束が減衰することに起因して正弦波コイル（余弦波コイル）において発生する誘起電圧が減衰する。一方、正弦波コイル（余弦波コイル）が、エンドプレートの凹部と対向している場合、渦電流が発生しないことに起因して磁束が打ち消されないので、正弦波コイル（余弦波コイル）に誘起電圧が発生する。すなわち、凹部および凸部に対向している場合に正弦波コイル（余弦波コイル）に発生する誘起電圧に差が出る。正弦波コイルの出力値と余弦波コイルの出力値との比を変数とする逆正接関数は、電気角と一義的に対応している。したがって、上記特開２０１２－２３１６４８号公報には明記されていないが、正弦波コイルの出力値と余弦波コイルの出力値との比に基づいて磁極位置を検出することが可能である。これにより、ロータコアの角度変位が算出される。
特開２０１２－２３１６４８号公報
　しかしながら、上記特開２０１２－２３１６４８号公報に記載のモータでは、端板（エンドプレート）に凹部と凸部とが形成されているために、エンドプレートの構造が複雑化する。また、エンドプレートに凹部と凸部とを形成するために、エンドプレートに対して機械加工（切削加工等）を行う必要がある。また、エンドプレートに凹凸を設ける必要があるため、ロータの軸方向の長さが大きくなる場合がある。このため、ロータの構造が複雑化するとともにロータの軸方向の長さが大きくなるという問題点がある。
　この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、ロータの構造が複雑化することおよびロータの軸方向の長さが大きくなるのを防止することが可能な回転電機を提供することである。
　上記目的を達成するために、この発明の一の局面における回転電機は、永久磁石が配置されるとともに電磁鋼板により構成されるロータコアを含むロータと、磁束を発生させる励磁コイルと、励磁コイルからの磁束の変化に応じて起電力を発生させる受信コイルとを含み、ロータコアの軸方向の一方側の軸方向端面と軸方向に対向するように配置されるセンサ部と、を備え、ロータコアは、ロータコアを軸方向に貫通するとともに電磁鋼板を流れる永久磁石の磁束を遮断するフラックスバリアを含み、センサ部は、軸方向から見てロータコアの回転時にフラックスバリアが通過する領域に配置されている。
　この発明の一の局面による回転電機では、上記のように、センサ部は、軸方向から見てロータコアの回転時にフラックスバリアが通過する領域に配置されている。これにより、ロータコアの回転に伴うフラックスバリアと受信コイルとの重なり面積の変化に応じて、受信コイルとロータコアの軸方向端面とに対する励磁コイルの磁束の鎖交面積を変化させることができる。この鎖交面積の変化に起因して受信コイルの起電力が変化するので、受信コイルの起電力の変化に基づいて、ロータコアの磁極位置を検出することができる。上記のように、ロータコアにフラックスバリアが設けられていれば、受信コイルとロータコアの軸方向端面とに対する励磁コイルの磁束の鎖交面積を変化させるために、機械加工により凹凸形状が形成されたエンドプレートをロータコアに配置する必要がない。その結果、ロータの構造の複雑化を防止することができる。また、軸方向に凹凸する凹凸形状を有するエンドプレートが配置されないので、ロータ（ロータコア）の軸方向の長さが大きくなるのを防止することができる。したがって、ロータの構造が複雑化することおよびロータの軸方向の長さが大きくなるのを防止することができる。
　本発明によれば、ロータの構造が複雑化することおよびロータの軸方向の長さが大きくなるのを防止することができる。
一実施形態による回転電機の構成を示す平面図である。 図１の２００－２００線に沿った断面図である。 一実施形態によるセンサ部の構成を示す平面図である。 一実施形態によるｓｉｎコイルとフラックスバリアとの関係を示した部分拡大平面図である。 一実施形態によるｃｏｓコイルとフラックスバリアとの関係を示した部分拡大平面図である。 一実施形態によるロータコアの回転に伴うｓｉｎコイルと電磁鋼板とに対する磁束の鎖交面積の変化を示した部分拡大平面図である。 一実施形態による受信コイルと電磁鋼板とに対する磁束の鎖交面積の変化を示した図である。 一実施形態によるセンサ部（受信コイル）が受信する磁束を示した断面図である。（図８Ａは、センサ部がフラックスバリアと重なる位置に設けられる場合の磁束を示す図である。図８Ｂは、センサ部が電磁鋼板と重なる位置に設けられる場合の磁束を示す図である。） 一実施形態による磁束の鎖交面積の変化に起因する起電力の変化に基づいて集積回路が生成した波形信号である。 一実施形態による磁極位置検出部がセンサ部からの波形信号に基づいて生成した信号である。 一実施形態による磁極位置検出部が算出したロータ回転角度とａｒｃｔａｎ（ｓｉｎ／ｃｏｓ）との関係を示した図である。 一実施形態の変形例による回転電機の構成を示す断面図である。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
　［本実施形態］
　図１～図１１を参照して、本実施形態による回転電機１００について説明する。
　本明細書では、「軸方向」とは、ロータ１（ロータコア４）の回転軸線Ｃに沿った方向を意味し、図中のＺ方向を意味する。また、「径方向」とは、ロータ１（ロータコア４）の径方向（Ｒ１方向またはＲ２方向）を意味し、「周方向」は、ロータ１（ロータコア４）の周方向（Ｅ１方向またはＥ２方向）を意味する。
　図１に示すように、回転電機１００は、ロータ１とステータ２とを備える。また、ロータ１およびステータ２は、それぞれ、円環状に形成されている。そして、ロータ１は、ステータ２の径方向内側に対向して配置されている。すなわち、本実施形態では、回転電機１００は、インナーロータ型の回転電機として構成されている。また、ロータ１（ロータコア４）には、図示しないシャフトが配置されるシャフト挿入孔３が設けられている。上記シャフトは、ギア等の回転力伝達部材を介して、エンジンや車軸等に接続されている。たとえば、回転電機１００は、モータ、ジェネレータ、または、モータ兼ジェネレータとして構成されており、車両に搭載されるように構成されている。
　また、ロータコア４は、複数の電磁鋼板４ａ（図２参照）が積層されることによって形成されている。また、ロータコア４は、永久磁石５を備える。ロータコア４には、永久磁石５が挿入される磁石挿入孔６が複数設けられている。すなわち、回転電機１００は、埋込永久磁石型モータ（ＩＰＭモータ：Ｉｎｔｅｒｉｏｒ　Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ　Ｍａｇｎｅｔ　Ｍｏｔｏｒ）として構成されている。また、永久磁石５は、ロータコア４のうちの径方向外側の領域Ａ２に配置されている。また、互いに隣接する２つの磁石挿入孔６は、Ｖ字状に配置されている。なお、磁石挿入孔６の配置および個数は、これに限られない。また、ロータコア４は、軸方向の一方側（Ｚ１側）の軸方向端面４ｃと、軸方向の他方側（Ｚ２側）の軸方向端面４ｄとを有する。
　また、ステータ２は、ステータコア２ａと、ステータコア２ａに配置された図示しないコイルとを含む。ステータコア２ａは、たとえば、複数の電磁鋼板（珪素鋼板）が軸方向に積層されており、磁束を通過可能に構成されている。コイルは、外部の電源部に接続されており、電力（たとえば、３相交流の電力）が供給されるように構成されている。そして、コイルは、電力が供給されることにより、磁界を発生させるように構成されている。また、ロータ１および図示しないシャフトは、コイルに電力が供給されない場合でも、エンジン等の駆動または車軸の回転に伴って、ステータ２に対して回転するように構成されている。
　永久磁石５は、ロータコア４の軸方向に直交する断面が長方形形状を有している。なお、永久磁石５は、たとえばネオジウム磁石である。
　また、ロータコア４は、磁石挿入孔６に充填されている熱硬化性の図示しない樹脂材を備える。樹脂材は、磁石挿入孔６に配置されている永久磁石５を磁石挿入孔６内に固定するように設けられている。
　また、ロータコア４は、電磁鋼板４ａを流れる永久磁石５の磁束を遮断するフラックスバリア７を含む。フラックスバリア７は、ロータコア４を軸方向に貫通する（図２参照）ように設けられている。また、フラックスバリア７は、軸方向から見て、矩形状に形成されている。なお、矩形状は、４角形形状に加えて扇形状を含む。
　フラックスバリア７は、周方向において、ロータコア４の回転軸を中心に等角度間隔で複数配置されている。本実施形態では、フラックスバリア７は８つ設けられているので、フラックスバリア７は、４５度間隔で配置されている。
　また、フラックスバリア７は、周方向において、Ｖ字状に配置される一対の磁石挿入孔６の間に設けられている。また、複数のフラックスバリア７の各々は、磁石挿入孔６よりも径方向内側に設けられている。なお、上記のフラックスバリア７および磁石挿入孔６の個数および配置等は一例であり、これに限られない。
　ここで、回転電機１００は、ロータコア４の軸方向の一方側（本実施形態ではＺ１側）に配置されるセンサ部８を備える。センサ部８は、ロータコア４の軸方向一方側の軸方向端面４ｃと軸方向に対向するように配置されている。センサ部８は、軸方向から見て、センサ部８の径方向位置が、フラックスバリア７の径方向位置と重なるように配置されている。また、センサ部８は、ロータコア４の曲率に沿った円弧状に形成されている。
　図３に示すように、センサ部８は、励磁コイル８０と、受信コイル８１とを含む。励磁コイル８０は、電流が流れることに起因して磁束を発生させるように構成されている。また、受信コイル８１は、励磁コイル８０からの磁束の変化に応じて起電力を発生させるように構成されている。励磁コイル８０は、軸方向から見て、受信コイル８１（後述する第１ｓｉｎコイル８１ｂ、第２ｓｉｎコイル８１ｃ、第１ｃｏｓコイル８１ｅおよび第２ｃｏｓコイル８１ｆ）を取り囲むように設けられている。なお、以下では、特に断りなく受信コイル８１と記載した場合には、後述する第１ｓｉｎコイル８１ｂ、第２ｓｉｎコイル８１ｃ、第１ｃｏｓコイル８１ｅおよび第２ｃｏｓコイル８１ｆに共通した内容である。
　受信コイル８１は、ｓｉｎコイル８１ａを含む。ｓｉｎコイル８１ａは、第１ｓｉｎコイル８１ｂと、第２ｓｉｎコイル８１ｃとにより構成されている。また、受信コイル８１は、ｃｏｓコイル８１ｄを含む。ｃｏｓコイル８１ｄは、第１ｃｏｓコイル８１ｅと、第２ｃｏｓコイル８１ｆとにより構成されている。以下、特に断りなくｓｉｎコイル８１ａと記載した場合には、第１ｓｉｎコイル８１ｂおよび第２ｓｉｎコイル８１ｃに共通した内容であるとする。同様に、特に断りなくｃｏｓコイル８１ｄと記載した場合には、第１ｃｏｓコイル８１ｅおよび第２ｃｏｓコイル８１ｆに共通した内容であるとする。なお、第１ｓｉｎコイル８１ｂ、第２ｓｉｎコイル８１ｃ、第１ｃｏｓコイル８１ｅおよび第２ｃｏｓコイル８１ｆの各々は、一本のコイルにより構成されているが、複数本のコイルが束になって構成されていてもよい。
　ここで、本実施形態では、ｓｉｎコイル８１ａおよびｃｏｓコイル８１ｄの各々は、軸方向から見て、正弦波状に形成されている。これにより、ロータコア４の回転に伴って、ｓｉｎコイル８１ａおよびｃｏｓコイル８１ｄの各々と軸方向端面４ｃとの励磁コイル８０の磁束の鎖交面積を容易に正弦波状に変化させることが可能である。その結果、ｓｉｎコイル８１ａおよびｃｏｓコイル８１ｄの各々の起電力が正弦波状に変化するので、それぞれの起電力の値に基づいてロータコア４の磁極位置を容易に検出することが可能である。なお、鎖交面積は、受信コイル８１と励磁コイル８０の径方向内側の部分（図６の破線参照）とによって取り囲まれる領域において軸方向端面４ｃ（電磁鋼板４ａ）が存在している部分（図６の右下がり斜線の領域）の面積である。具体的には、ｓｉｎコイル８１ａおよびｃｏｓコイル８１ｄの各々は、１周期分の正弦波を模した形状を有している。
　ｓｉｎコイル８１ａとｃｏｓコイル８１ｄとは、周方向において９０度の電気角度分ずらされて配置されている。すなわち、第１ｓｉｎコイル８１ｂと、第１ｃｏｓコイル８１ｅおよび第２ｃｏｓコイル８１ｆの各々とは、周方向において９０度の電気角度分ずらされて配置されている。また、第２ｓｉｎコイル８１ｃと、第１ｃｏｓコイル８１ｅおよび第２ｃｏｓコイル８１ｆの各々とは、周方向において９０度の電気角度分ずらされて配置されている。なお、このロータ１の磁極数は８であるので、電気角９０度は、機械角１１．２５度に相当する。
　また、第１ｓｉｎコイル８１ｂと第２ｓｉｎコイル８１ｃとは、軸方向から見て、互いに重なる位置に配置されている。具体的には、第１ｓｉｎコイル８１ｂは、第２ｓｉｎコイル８１ｃに対して半周期（電気角１８０度分）位相がずれて配置されている。同様に、第１ｃｏｓコイル８１ｅと第２ｃｏｓコイル８１ｆとは、軸方向から見て、互いに重なる位置に配置されている。具体的には、第１ｃｏｓコイル８１ｅは、第２ｃｏｓコイル８１ｆに対して半周期（電気角１８０度分）位相がずれて配置されている。なお、第１ｓｉｎコイル８１ｂ、第２ｓｉｎコイル８１ｃ、第１ｃｏｓコイル８１ｅ、および第２ｃｏｓコイル８１ｆは、周方向において同じ範囲に設けられている。
　また、センサ部８は、励磁コイル８０と受信コイル８１とを収容する樹脂モールド部８２を含む。励磁コイル８０および受信コイル８１が樹脂モールド部８２に収容されていることにより、励磁コイル８０および受信コイル８１の、耐油性、耐湿性、および耐振動性を向上させることができるとともに、異物によってセンサ部８の検出結果に誤差が生じるのを防止することが可能である。また、樹脂モールド部８２には、集積回路８３が収容されている。集積回路８３は、励磁コイル８０への電流指令の送信、および、受信コイル８１からの検出値の取得等を行う。
　ここで、本実施形態では、図４および図５に示すように、フラックスバリア７の径方向外側の端部７ａは、ｓｉｎコイル８１ａの径方向外側の端部８１ｇ（図４参照）、および、ｃｏｓコイル８１ｄの径方向外側の端部８１ｈ（図５参照）の各々に対して、径方向外側に設けられている。また、フラックスバリア７の径方向内側の端部７ｂは、ｓｉｎコイル８１ａの径方向内側の端部８１ｉ（図４参照）、および、ｃｏｓコイル８１ｄの径方向内側の端部８１ｊ（図５参照）の各々に対して、径方向において同じ位置に設けられている。これにより、軸方向から見て、ｓｉｎコイル８１ａおよびｃｏｓコイル８１ｄの各々が、フラックスバリア７と重なっている際にフラックスバリア７から径方向内側または径方向外側にはみ出すことがない。その結果、ロータコア４の回転に伴って、ｓｉｎコイル８１ａおよびｃｏｓコイル８１ｄの各々とフラックスバリア７との重なり面積を、ｓｉｎコイル８１ａおよびｃｏｓコイル８１ｄの形状に沿って確実に変化させることが可能である。
　具体的には、ｓｉｎコイル８１ａの径方向における振幅Ｗ１（図４参照）、および、ｃｏｓコイル８１ｄの径方向における振幅Ｗ２（図５参照）の各々は、フラックスバリア７の径方向の幅Ｗ３（図４参照）よりも小さい。なお、ｓｉｎコイル８１ａの振幅Ｗ１は、ｃｏｓコイル８１ｄの振幅Ｗ２と等しい。また、図４では、一例として第１ｓｉｎコイル８１ｂのみを図示し、第２ｓｉｎコイル８１ｃは簡略化のため図示を省略している。また、図５では、一例として第１ｃｏｓコイル８１ｅのみを図示し、第２ｃｏｓコイル８１ｆは簡略化のため図示を省略している。
　また、本実施形態では、フラックスバリア７の周方向における幅Ｗ４（図４参照）は、ｓｉｎコイル８１ａの周方向における幅Ｗ１１（図４参照）、および、ｃｏｓコイル８１ｄの周方向における幅Ｗ１２（図５参照）よりも小さい。これにより、軸方向から見て、ｓｉｎコイル８１ａおよびｃｏｓコイル８１ｄの各々の全体がフラックスバリア７と重なる状態が、一定時間継続するのを防止することが可能である。その結果、ｓｉｎコイル８１ａおよびｃｏｓコイル８１ｄの各々とフラックスバリア７との重なり面積（ｓｉｎコイル８１ａおよびｃｏｓコイル８１ｄの各々と軸方向端面４ｃとの励磁コイル８０の磁束の鎖交面積）が変化せずに一定になる期間が生じるのを防止することが可能である。
　また、周方向において隣り合うフラックスバリア７同士の間の部分４ｂの周方向の幅Ｗ５（図４参照）は、フラックスバリア７の周方向における幅Ｗ４と略等しい。また、ｓｉｎコイル８１ａの周方向における幅Ｗ１１、および、ｃｏｓコイル８１ｄの周方向における幅Ｗ１２の各々は、フラックスバリア７の周方向における幅Ｗ４と、フラックスバリア７同士の間の部分４ｂの周方向の幅Ｗ５との合計に略等しい。
　また、本実施形態では、図１に示すように、ｓｉｎコイル８１ａおよびｃｏｓコイル８１ｄの各々（図４および図５参照）は、軸方向から見て、永久磁石５とオーバラップしない位置で、かつ、フラックスバリア７とオーバラップする位置に設けられている。これにより、ｓｉｎコイル８１ａおよびｃｏｓコイル８１ｄの各々が磁束を検知する際に、永久磁石５の磁束が影響するのを防止することが可能である。
　具体的には、センサ部８（ｓｉｎコイル８１ａおよびｃｏｓコイル８１ｄ）は、軸方向から見てロータコア４の回転時にフラックスバリア７が通過する領域Ａ１に配置されている。これにより、ロータコア４の回転に伴うフラックスバリア７と受信コイル８１との重なり面積の変化に応じて、受信コイル８１と軸方向端面４ｃとに対する励磁コイル８０の磁束の鎖交面積を変化させることが可能である。この鎖交面積の変化に起因して受信コイル８１の起電力が変化するので、受信コイル８１の起電力の変化に基づいて、ロータコア４の磁極位置を検出することが可能である。上記のように、ロータコア４にフラックスバリア７が設けられていれば、受信コイル８１と軸方向端面４ｃとに対する励磁コイル８０の磁束の鎖交面積を変化させるために、機械加工により凹凸形状が形成されたエンドプレートをロータコア４に配置する必要がない。その結果、ロータ１の構造の複雑化を防止することが可能である。また、軸方向に凹凸する凹凸形状を有するエンドプレートが配置されないので、ロータ１（ロータコア４）の軸方向の長さが大きくなるのを防止することが可能である。したがって、ロータ１の構造が複雑化することおよびロータ１の軸方向の長さが大きくなるのを防止することが可能である。
　また、ｓｉｎコイル８１ａとフラックスバリア７との重なり面積を変化させた場合の起電力、および、ｃｏｓコイル８１ｄとフラックスバリア７との重なり面積を変化させた場合の起電力の両方に基づいてロータコア４の磁極位置を検出することができるので、より確実にロータコア４の磁極位置を検出することが可能である。
　また、本実施形態では、センサ部８（ｓｉｎコイル８１ａおよびｃｏｓコイル８１ｄ）は、軸方向から見て、ロータコア４の回転に伴って複数のフラックスバリア７の各々と重なるように設けられている。すなわち、センサ部８（ｓｉｎコイル８１ａおよびｃｏｓコイル８１ｄ）は、軸方向から見て、周方向に並ぶ複数のフラックスバリア７と順番に（周期的に）重なるように設けられている。これにより、ロータコア４の回転に伴って、フラックスバリア７と受信コイル８１との重なり面積を周期的に変化させることが可能であるとともに上記鎖交面積を周期的に変化させることが可能である。その結果、受信コイル８１の起電力を周期的に変化させることが可能である。これにより、フラックスバリア７が、周方向において、ロータコア４の回転軸を中心に等角度間隔で複数配置されているロータコア４において、ロータコア４の磁極位置を容易に検出することが可能である。
　また、センサ部８（ｓｉｎコイル８１ａおよびｃｏｓコイル８１ｄ）は、軸方向から見てロータコア４の回転時に永久磁石５が通過する領域Ａ２には重ならないように配置されている。なお、領域Ａ１は、軸方向から見て、回転時にフラックスバリア７の径方向外側の端部７ａ（図４参照）が描く円周と、フラックスバリア７の径方向内側の端部７ｂ（図４参照）が描く円周とに挟まれる領域である。また、領域Ａ２は、回転時に永久磁石５の径方向外側の端部５ａ（図１参照）が描く円周と、永久磁石５の径方向内側の端部５ｂ（図１参照）が描く円周とに挟まれる領域である。
　ここで、本実施形態では、図６に示すように、センサ部８は、ロータコア４の回転に伴う受信コイル８１（ｓｉｎコイル８１ａおよびｃｏｓコイル８１ｄ）とフラックスバリア７との重なり面積の変化に応じた、受信コイル８１（ｓｉｎコイル８１ａおよびｃｏｓコイル８１ｄ）と軸方向端面４ｃ（電磁鋼板４ａ）とに対する励磁コイル８０の磁束の鎖交面積（図６の右下がり斜線部分の面積）の変化に起因する、起電力の変化を検出するように構成されている。これにより、上記起電力の変化に基づいて、ロータコア４の磁極位置を容易に検出することが可能である。
　具体的には、ロータコア４の回転に伴って、図６の左図から右図の状態に遷移することによって、受信コイル８１とフラックスバリア７との重なり面積が変化する。受信コイル８１とフラックスバリア７との重なり面積とは、軸方向から見て、フラックスバリア７内において、受信コイル８１とフラックスバリア７の径方向内側の端部７ｂ（図４参照）とによって挟まれる領域（図６の左下がり斜線の領域）の面積である。これに伴って、受信コイル８１と電磁鋼板４ａとに対する励磁コイル８０の磁束の鎖交面積は、正弦波状に変化（図７参照）する。なお、図６では一例として第１ｓｉｎコイル８１ｂのみを図示している。
　また、フラックスバリア７は、ロータコア４において、周方向に回転軸を中心として等角度間隔に設けられているので、受信コイル８１とフラックスバリア７との重なり面積は周期的に変化する。その結果、受信コイル８１と電磁鋼板４ａとに対する励磁コイル８０の磁束の鎖交面積も周期的（かつ正弦波状）に変化（図７参照）する。
　ここで、図８Ａおよび図８Ｂに示すように、センサ部８は、フラックスバリア７との間に障害物が設けられていないように配置されている。また、センサ部８は、励磁コイル８０からの磁束により軸方向端面４ｃに渦電流が生じる位置に配置されている。
　具体的には、図８Ａに示すように、フラックスバリア７とセンサ部８（受信コイル８１）とが軸方向に重なっている場合では、励磁コイル８０から発生する磁束Ｂ１がフラックスバリア７を通過するので、磁束Ｂ１は軸方向端面４ｃ（電磁鋼板４ａ）を通過せず渦電流が発生しない。その結果、渦電流に起因する磁束が発生しないので、磁束Ｂ１は減衰しない。
　一方、図８Ｂに示すように、電磁鋼板４ａとセンサ部８（受信コイル８１）とが軸方向に重なっている場合では、励磁コイル８０から発生する磁束Ｂ１が軸方向端面４ｃ（電磁鋼板４ａ）を通過することに起因して渦電流が発生する。この渦電流によって磁束Ｂ１を打ち消す方向の磁束Ｂ２が発生するため、磁束Ｂ１が減衰される。
　上記のように、センサ部８がフラックスバリア７と軸方向に重なっている場合は渦電流を発生させずに、センサ部８が軸方向端面４ｃと軸方向に重なっている場合は渦電流を発生させることが可能である。その結果、センサ部８がフラックスバリア７と軸方向に重なっている場合と、センサ部８が軸方向端面４ｃと軸方向に重なっている場合とで、受信コイル８１が検出する磁束を異ならせることが可能である。このように、センサ部８（受信コイル８１）とフラックスバリア７との位置関係に起因して、受信コイル８１が受信する磁束が変化するため、受信コイル８１により発生される起電力が変化する。
　また、図９に示すように、センサ部８の集積回路８３（図３参照）は、受信コイル８１により発生された起電力の変化を、後述する磁極位置検出部９に入力可能な電圧レベルにゲイン調整するように構成されている。具体的には、集積回路８３は、受信コイル８１により発生された起電力の変化に基づいて、２．５Ｖを中心とした振幅１．５Ｖ（３Ｖｐ－ｐ）の波形信号を生成する。
　また、図１に示すように、回転電機１００は、磁極位置検出部９を備える。磁極位置検出部９は、上記の鎖交面積の変化に起因する上記起電力の変化に関する情報をセンサ部８から取得する。具体的には、磁極位置検出部９は、図９に示す波形信号の情報をセンサ部８から取得する。なお、磁極位置検出部９は、回転電機１００に電力を供給する図示しないインバータ側に設けられているマイコンである。
　ここで、本実施形態では、磁極位置検出部９は、センサ部８から取得した起電力の変化に関する情報に基づいて、ロータコア４の磁極位置を検出するように構成されている。これにより、磁極位置検出部９とセンサ部８とが別個に設けられるので、センサ部８が磁極位置の検出を行う場合に比べて、センサ部８の制御負荷を軽減することが可能である。
　具体的には、磁極位置検出部９は、第１ｓｉｎコイル８１ｂと軸方向端面４ｃ（電磁鋼板４ａ）との鎖交面積の変化に基づく信号と、第２ｓｉｎコイル８１ｃと軸方向端面４ｃとの鎖交面積の変化に基づく信号との差分、および、第１ｃｏｓコイル８１ｅと軸方向端面４ｃとの鎖交面積の変化に基づく信号と、第２ｃｏｓコイル８１ｆと軸方向端面４ｃとの鎖交面積の変化に基づく信号との差分に基づいて、ロータコア４の磁極位置を検出するように構成されている。ここで、上記のように、第１ｓｉｎコイル８１ｂと第２ｓｉｎコイル８１ｃとが軸方向から見て重なる位置に配置されていることによって、第１ｓｉｎコイル８１ｂと軸方向端面４ｃとの鎖交面積の変化に基づく信号、および、第２ｓｉｎコイル８１ｃと軸方向端面４ｃとの鎖交面積の変化に基づく信号の各々において、共通のノイズ成分が含まれる。したがって、第１ｓｉｎコイル８１ｂと軸方向端面４ｃとの鎖交面積の変化に基づく信号と、第２ｓｉｎコイル８１ｃと軸方向端面４ｃとの鎖交面積の変化に基づく信号との差分において、上記ノイズ成分がキャンセルされる。なお、第１ｃｏｓコイル８１ｅおよび第２ｃｏｓコイル８１ｆにおいても同様の効果が得られる。これらの結果、ロータコア４の磁極位置をより一層確実に検出することが可能である。
　詳細には、磁極位置検出部９は、第１ｓｉｎコイル８１ｂの波形信号と第２ｓｉｎコイル８１ｃの波形信号との差分（第１ｓｉｎコイル８１ｂ－第２ｓｉｎコイル８１ｃ）を算出する。また、磁極位置検出部９は、第１ｃｏｓコイル８１ｅの波形信号と第２ｃｏｓコイル８１ｆの波形信号との差分（第１ｃｏｓコイル８１ｅ－第２ｃｏｓコイル８１ｆ）を算出する。これにより、図１０に示すように、０Ｖを中心とした振幅３Ｖ（６Ｖｐ－ｐ）のｓｉｎ信号およびｃｏｓ信号が得られる。
　次に、磁極位置検出部９は、算出したｓｉｎ信号とｃｏｓ信号とに基づいて、ａｒｃｔａｎ（ｓｉｎ／ｃｏｓ）とロータ１の回転角度との関係を示す波形信号（図１１参照）を生成する。図１１の縦軸は、電気角を表している。すなわち、ロータコア４が機械角で１８０度回転する間に、電気角が１８０度変化すること（－９０度から９０度へ変化すること）が８回起こっている。
　また、磁極位置検出部９は、生成した図１１に示す波形信号に基づいて、たとえばａｒｃｔａｎ（ｓｉｎ／ｃｏｓ）の値が９０度となった回数をカウントするように構成されている。そして、磁極位置検出部９は、上記のカウント数と、ａｒｃｔａｎ（ｓｉｎ／ｃｏｓ）の値とに基づいて、磁極位置の検出（ロータコア４の回転角度の算出）を行うように構成されている。
　［本実施形態の効果］
　本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
　本実施形態では、上記のように、センサ部（８）は、軸方向から見てロータコア（４）の回転時にフラックスバリア（７）が通過する領域（Ａ１）に配置されている。これにより、ロータコア（４）の回転に伴うフラックスバリア（７）と受信コイル（８１）との重なり面積の変化に応じて、受信コイル（８１）と軸方向端面（４ｃ）とに対する励磁コイル（８０）の磁束の鎖交面積を変化させることができる。この鎖交面積の変化に起因して受信コイル（８１）の起電力が変化するので、受信コイル（８１）の起電力の変化に基づいて、ロータコア（４）の磁極位置を検出することができる。上記のように、ロータコア（４）にフラックスバリア（７）が設けられていれば、受信コイル（８１）と軸方向端面（４ｃ）とに対する励磁コイル（８０）の磁束の鎖交面積を変化させるために、機械加工により凹凸形状が形成されたエンドプレートをロータコア（４）に配置する必要がない。その結果、ロータ（１）の構造の複雑化を防止することができる。また、軸方向に凹凸する凹凸形状を有するエンドプレートが配置されないので、ロータ（１）（ロータコア（４））の軸方向の長さが大きくなるのを防止することができる。したがって、ロータ（１）の構造が複雑化することおよびロータ（１）の軸方向の長さが大きくなるのを防止することができる。
　また、本実施形態では、上記のように、センサ部（８）は、ロータコア（４）の回転に伴う受信コイル（８１）とフラックスバリア（７）との重なり面積の変化に応じた、受信コイル（８１）と軸方向端面（４ｃ）とに対する励磁コイル（８０）の磁束の鎖交面積の変化に起因する、起電力の変化を検出するように構成されている。このように構成すれば、上記起電力の変化に基づいて、ロータコア（４）の磁極位置を容易に検出することができる。
　また、本実施形態では、上記のように、センサ部（８）は、フラックスバリア（７）との間に障害物が設けられないように配置されている、励磁コイル（８０）からの磁束により軸方向端面（４ｃ）に渦電流が生じる位置に配置されている。このように構成すれば、センサ部（８）がフラックスバリア（７）と軸方向に重なっている場合は渦電流を発生させずに、センサ部（８）が軸方向端面（４ｃ）と軸方向に重なっている場合は渦電流を発生させることができる。その結果、センサ部（８）がフラックスバリア（７）と軸方向に重なっている場合と、センサ部（８）が軸方向端面（４ｃ）と軸方向に重なっている場合とで、受信コイル（８１）が検出する磁束を容易に異ならせることができる。
　また、本実施形態では、上記のように、フラックスバリア（７）は、周方向において、ロータコア（４）の回転軸を中心に等角度間隔で複数配置されている。また、センサ部（８）は、軸方向から見て、ロータコア（４）の回転に伴って複数のフラックスバリア（７）の各々と重なるように設けられている。このように構成すれば、ロータコア（４）の回転に伴って、フラックスバリア（７）と受信コイル（８１）との重なり面積を周期的に変化させることができるとともに上記鎖交面積を周期的に変化させることができる。その結果、受信コイル（８１）の起電力を周期的に変化させることができる。これにより、フラックスバリア（７）が、周方向において、ロータコア（４）の回転軸を中心に等角度間隔で複数配置されているロータコア（４）において、ロータコア（４）の磁極位置を容易に検出することができる。
　また、本実施形態では、上記のように、受信コイル（８１）は、ｓｉｎコイル（８１ａ）と、ｓｉｎコイル（８１ａ）と周方向において９０度の電気角度分ずらされて配置されているｃｏｓコイル（８１ｄ）とを含む。また、センサ部（８）は、軸方向から見て、ｓｉｎコイル（８１ａ）およびｃｏｓコイル（８１ｄ）の各々がロータコア（４）の回転時にフラックスバリア（７）が通過する領域（Ａ１）に配置されるように設けられている。このように構成すれば、ロータコア（４）の回転に伴って、ｓｉｎコイル（８１ａ）およびｃｏｓコイル（８１ｄ）の各々とフラックスバリア（７）との重なり面積を変化させることができる。その結果、ｓｉｎコイル（８１ａ）とフラックスバリア（７）との重なり面積を変化させた場合の起電力、および、ｃｏｓコイル（８１ｄ）とフラックスバリア（７）との重なり面積を変化させた場合の起電力の両方に基づいてロータコア（４）の磁極位置を検出することができる。その結果、より確実にロータコア（４）の磁極位置を検出することができる。
　また、本実施形態では、上記のように、フラックスバリア（７）の径方向外側の端部（７ａ）は、ｓｉｎコイル（８１ａ）の径方向外側の端部（８１ｇ）、および、ｃｏｓコイル（８１ｄ）の径方向外側の端部（８１ｈ）の各々に対して、径方向において同じ位置か、または、径方向外側に設けられている。また、フラックスバリア（７）の径方向内側の端部（７ｂ）は、ｓｉｎコイル（８１ａ）の径方向内側の端部（８１ｉ）、および、ｃｏｓコイル（８１ｄ）の径方向内側の端部（８１ｊ）の各々に対して、径方向において同じ位置か、または、径方向内側に設けられている。このように構成すれば、軸方向から見て、ｓｉｎコイル（８１ａ）およびｃｏｓコイル（８１ｄ）の各々が、フラックスバリア（７）と重なっている際にフラックスバリア（７）から径方向内側または径方向外側にはみ出すことがない。その結果、ロータコア（４）の回転に伴って、ｓｉｎコイル（８１ａ）およびｃｏｓコイル（８１ｄ）の各々とフラックスバリア（７）との重なり面積を、ｓｉｎコイル（８１ａ）およびｃｏｓコイル（８１ｄ）の形状に沿って確実に変化させることができる。
　また、本実施形態では、上記のように、フラックスバリア（７）の周方向における幅（Ｗ４）は、ｓｉｎコイル（８１ａ）の周方向における幅（Ｗ１１）、および、ｃｏｓコイル（８１ｄ）の周方向における幅（Ｗ１２）以下である。このように構成すれば、軸方向から見て、ｓｉｎコイル（８１ａ）およびｃｏｓコイル（８１ｄ）の各々の全体がフラックスバリア（７）と重なる状態が、一定時間継続するのを防止することができる。その結果、ｓｉｎコイル（８１ａ）およびｃｏｓコイル（８１ｄ）の各々とフラックスバリア（７）との重なり面積（ｓｉｎコイル（８１ａ）およびｃｏｓコイル（８１ｄ）の各々と軸方向端面（４ｃ）との鎖交面積）が変化せずに一定になる期間が生じるのを防止することができる。
　また、本実施形態では、上記のように、フラックスバリア（７）は、軸方向から見て、矩形状に形成されている。また、ｓｉｎコイル（８１ａ）およびｃｏｓコイル（８１ｄ）の各々は、軸方向から見て、正弦波状に形成されている。このように構成すれば、ロータコア（４）の回転に伴って、ｓｉｎコイル（８１ａ）およびｃｏｓコイル（８１ｄ）の各々と軸方向端面（４ｃ）との鎖交面積を容易に正弦波状に変化させることができる。その結果、ｓｉｎコイル（８１ａ）およびｃｏｓコイル（８１ｄ）の各々の起電力が正弦波状に変化するので、それぞれの起電力の値に基づいてロータコア（４）の磁極位置を容易に検出することができる。
　また、本実施形態では、上記のように、ｓｉｎコイル（８１ａ）およびｃｏｓコイル（８１ｄ）の各々は、軸方向から見て、永久磁石（５）とオーバラップしない位置で、かつ、フラックスバリア（７）とオーバラップする位置に設けられている。このように構成すれば、ｓｉｎコイル（８１ａ）およびｃｏｓコイル（８１ｄ）の各々が磁束を検知する際に、永久磁石（５）の磁束が影響するのを防止することができる。
　また、本実施形態では、上記のように、回転電機（１００）は、ロータコア（４）の回転に伴う受信コイル（８１）とフラックスバリア（７）との重なり面積の変化に応じた、受信コイル（８１）と軸方向端面（４ｃ）とに対する励磁コイル（８０）の磁束の鎖交面積の変化に起因する、起電力の変化に関する情報をセンサ部（８）から取得するとともに、センサ部（８）から取得した起電力の変化に関する情報に基づいて、ロータコア（４）の磁極位置を検出する磁極位置検出部（９）を備える。このように構成すれば、磁極位置検出部（９）とセンサ部（８）とを別個に設けることができるので、センサ部（８）が磁極位置の検出を行う場合に比べて、センサ部（８）の制御負荷を軽減することができる。
　また、本実施形態では、上記のように、受信コイル（８１）は、ｓｉｎコイル（８１ａ）と、ｓｉｎコイル（８１ａ）と周方向において９０度の電気角度分ずらされて配置されているｃｏｓコイル（８１ｄ）とを含む。ｓｉｎコイル（８１ａ）は、第１ｓｉｎコイル（８１ｂ）と、第１ｓｉｎコイル（８１ｂ）と軸方向から見て重なる位置に配置されている第２ｓｉｎコイル（８１ｃ）とにより構成されている。また、ｃｏｓコイル（８１ｄ）は、第１ｃｏｓコイル（８１ｅ）と、第１ｃｏｓコイル（８１ｅ）と軸方向から見て重なる位置に配置されている第２ｃｏｓコイル（８１ｆ）とにより構成されている。また、磁極位置検出部（９）は、第１ｓｉｎコイル（８１ｂ）と軸方向端面（４ｃ）との鎖交面積の変化に基づく信号と、第２ｓｉｎコイル（８１ｃ）と軸方向端面（４ｃ）との鎖交面積の変化に基づく信号との差分、および、第１ｃｏｓコイル（８１ｅ）と軸方向端面（４ｃ）との鎖交面積の変化に基づく信号と、第２ｃｏｓコイル（８１ｆ）と軸方向端面（４ｃ）との鎖交面積の変化に基づく信号との差分に基づいて、ロータコア（４）の磁極位置を検出するように構成されている。このように構成すれば、第１ｓｉｎコイル（８１ｂ）と第２ｓｉｎコイル（８１ｃ）とが軸方向から見て重なる位置に配置されていることによって、第１ｓｉｎコイル（８１ｂ）と軸方向端面（４ｃ）との鎖交面積の変化に基づく信号、および、第２ｓｉｎコイル（８１ｃ）と軸方向端面（４ｃ）との鎖交面積の変化に基づく信号の各々において、共通のノイズ成分が含まれる。したがって、第１ｓｉｎコイル（８１ｂ）と軸方向端面（４ｃ）との鎖交面積の変化に基づく信号と、第２ｓｉｎコイル（８１ｃ）と軸方向端面（４ｃ）との鎖交面積の変化に基づく信号との差分において、上記ノイズ成分をキャンセルすることができる。なお、第１ｃｏｓコイル（８１ｅ）および第２ｃｏｓコイル（８１ｆ）においても同様の効果が得られる。これらの結果、ロータコア（４）の磁極位置をより一層確実に検出することができる。
　［変形例］
　なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく請求の範囲によって示され、さらに請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
　たとえば、上記実施形態では、ロータコア４にエンドプレートが配置されていない例を示したが、本発明はこれに限られない。ロータコア４にエンドプレートが配置されていてもよい。
　具体的には、図１２に示すように、ロータコア１４は、軸方向の両端に設けられるエンドプレート１０（Ｚ１側）とエンドプレート１１（Ｚ２側）とを含む。エンドプレート１０およびエンドプレート１１のうち少なくともセンサ部８とロータコア１４との間に設けられるエンドプレート１０は、軸方向から見て、フラックスバリア７と重なる位置に設けられる貫通孔１０ａを含む。貫通孔１０ａは、軸方向から見て、フラックスバリア７がエンドプレート１０から完全に露出されるように位置および大きさが調整されている。なお、エンドプレート１１にも、エンドプレート１０と同様の位置に貫通孔が設けられていてもよい。また、この場合、エンドプレート１０のＺ１側の端面１０ｂは、請求の範囲の「軸方向端面」の一例である。
　これにより、エンドプレート１０（１１）によりロータコア４の電磁鋼板４ａを固定しながら、貫通孔１０ａにより渦電流がエンドプレート１０において発生するのを防止することができる。その結果、エンドプレート１０を配置しながら、フラックスバリア７が設けられている部分と電磁鋼板４ａが設けられている部分とにおいて、受信コイル８１が検知する磁束に差を生じさせることができる。
　また、上記実施形態では、フラックスバリア７の径方向外側の端部７ａが、ｓｉｎコイル８１ａの径方向外側の端部８１ｇ、および、ｃｏｓコイル８１ｄの径方向外側の端部８１ｈに対して、径方向外側に設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。フラックスバリア７の径方向外側の端部７ａが、端部８１ｇおよび端部８１ｈに対して、径方向において同じ位置に設けられていてもよい。また、フラックスバリア７の径方向内側の端部７ｂが、ｓｉｎコイル８１ａの径方向内側の端部８１ｉ、および、ｃｏｓコイル８１ｄの径方向内側の端部８１ｊに対して、径方向内側に設けられていてもよい。
　また、上記実施形態では、軸方向から見て、フラックスバリア７が矩形状に形成されているとともに、ｓｉｎコイル８１ａ（ｃｏｓコイル８１ｄ）が正弦波状に形成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。ロータコア４の回転に伴って受信コイル８１と電磁鋼板４ａとに対する磁束の鎖交面積が正弦波状に変化するならば、上記構成に限られない。たとえば、軸方向から見て、フラックスバリア７が正弦波状に形成されているとともに、ｓｉｎコイル８１ａ（ｃｏｓコイル８１ｄ）が矩形状（ブロック状）に形成されていてもよい。
　また、上記実施形態では、励磁コイル８０と受信コイル８１とが、共通の樹脂モールド部８２に収容されている例を示したが、本発明はこれに限られない。軸方向から見て受信コイル８１と励磁コイル８０とが同じ領域に配置されていれば、励磁コイル８０と受信コイル８１とが別々の部材（樹脂モールド部）に収容されていてもよい。
　また、上記実施形態では、ｓｉｎコイル８１ａが、第１ｓｉｎコイル８１ｂおよび第２ｓｉｎコイル８１ｃにより構成されているとともに、ｃｏｓコイル８１ｄが、第１ｃｏｓコイル８１ｅおよび第２ｃｏｓコイル８１ｆにより構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。ｓｉｎコイル８１ａが、第１ｓｉｎコイル８１ｂおよび第２ｓｉｎコイル８１ｃの一方のみを含むとともに、ｃｏｓコイル８１ｄが、第１ｃｏｓコイル８１ｅおよび第２ｃｏｓコイル８１ｆの一方のみを含んでいてもよい。
　また、上記実施形態では、フラックスバリア７の周方向の幅Ｗ４と、フラックスバリア７同士の間の部分４ｂの周方向の幅Ｗ５とが略等しい例を示したが、本発明はこれに限られない。ｓｉｎコイル８１ａ（ｃｏｓコイル８１ｄ）の周方向の幅Ｗ１１（Ｗ１２）が、フラックスバリア７の周方向の幅Ｗ４と、フラックスバリア７同士の間の部分４ｂの周方向の幅Ｗ５との合計と略等しければ、上記の幅Ｗ４および上記の幅Ｗ５が互いに異なっていてもよい。
　また、上記実施形態では、複数のフラックスバリア７の各々が１つの貫通孔により構成される例を示したが、本発明はこれに限られない。複数のフラックスバリア７の各々が、複数の分断された貫通孔により構成されていてもよい。
　１　ロータ
　４、１４　ロータコア
　４ａ　電磁鋼板
　４ｃ　軸方向端面
　５　永久磁石
　６　磁石挿入孔
　７　フラックスバリア
　７ａ　端部（フラックスバリアの径方向外側の端部）
　７ｂ　端部（フラックスバリアの径方向内側の端部）
　８　センサ部
　９　磁極位置検出部
　１０ｂ　端面（軸方向端面）
　８０　励磁コイル
　８１　受信コイル
　８１ａ　ｓｉｎコイル
　８１ｄ　ｃｏｓコイル
　８１ｇ　端部（ｓｉｎコイルの径方向外側の端部）
　８１ｈ　端部（ｃｏｓコイルの径方向外側の端部）
　８１ｉ　端部（ｓｉｎコイルの径方向内側の端部）
　８１ｊ　端部（ｃｏｓコイルの径方向内側の端部）
　１００　回転電機
　Ａ１　領域
　Ｗ４　幅（フラックスバリアの周方向の幅）
　Ｗ１１　幅（ｓｉｎコイルの周方向の長さ）
　Ｗ１２　幅（ｃｏｓコイルの周方向の長さ）

Claims (5)

  1. 　永久磁石が配置されるとともに電磁鋼板により構成されるロータコアを含むロータと、
    　磁束を発生させる励磁コイルと、前記励磁コイルからの磁束の変化に応じて起電力を発生させる受信コイルとを含み、前記ロータコアの軸方向の一方側の軸方向端面と前記軸方向に対向するように配置されるセンサ部と、を備え、
    　前記ロータコアは、前記ロータコアを前記軸方向に貫通するとともに前記電磁鋼板を流れる前記永久磁石の磁束を遮断するフラックスバリアを含み、
    　前記センサ部は、前記軸方向から見て前記ロータコアの回転時に前記フラックスバリアが通過する領域に配置されている、回転電機。
  2. 　前記受信コイルは、ｓｉｎコイルと、前記ｓｉｎコイルと周方向において９０度の電気角度分ずらされて配置されているｃｏｓコイルとを含み、
    　前記センサ部は、前記軸方向から見て、前記ｓｉｎコイルおよび前記ｃｏｓコイルの各々が前記ロータコアの回転時に前記フラックスバリアが通過する前記領域に配置されるように設けられており、
    　前記フラックスバリアの径方向外側の端部は、前記ｓｉｎコイルの径方向外側の端部、および、前記ｃｏｓコイルの径方向外側の端部の各々に対して、径方向において同じ位置か、または、径方向外側に設けられ、
    　前記フラックスバリアの径方向内側の端部は、前記ｓｉｎコイルの径方向内側の端部、および、前記ｃｏｓコイルの径方向内側の端部の各々に対して、径方向において同じ位置か、または、径方向内側に設けられている、請求項１に記載の回転電機。
  3. 　前記フラックスバリアの前記周方向における幅は、前記ｓｉｎコイルの前記周方向における幅、および、前記ｃｏｓコイルの前記周方向における幅以下である、請求項２に記載の回転電機。
  4. 　前記ｓｉｎコイルおよび前記ｃｏｓコイルの各々は、前記軸方向から見て、前記永久磁石とオーバラップしない位置で、かつ、前記フラックスバリアとオーバラップする位置に設けられている、請求項２または３に記載の回転電機。
  5. 　前記ロータコアの回転に伴う前記受信コイルと前記フラックスバリアとの重なり面積の変化に応じた、前記受信コイルと前記軸方向端面とに対する前記励磁コイルの磁束の鎖交面積の変化に起因する、前記起電力の変化に関する情報を前記センサ部から取得するとともに、前記センサ部から取得した前記起電力の変化に関する情報に基づいて、前記ロータコアの磁極位置を検出する磁極位置検出部をさらに備える、請求項１～４のいずれか１項に記載の回転電機。
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
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