WO2024004023A1

WO2024004023A1 - モータ

Info

Publication number: WO2024004023A1
Application number: PCT/JP2022/025727
Authority: WO
Inventors: 宇宙満田; 一将伊藤; 正深見; 正人小山
Original assignee: 三菱電機株式会社; 学校法人金沢工業大学
Priority date: 2022-06-28
Filing date: 2022-06-28
Publication date: 2024-01-04

Abstract

モータ（１００）は、固定子（１０）と、回転子（２０）とを備える。固定子は、周方向において間隔を空けて配置されている複数の第１ティース（１１ｂ）と、複数の第１ティースの各々に巻回されている電機子巻線（１２）とを有する。電機子巻線は、環状結線（１３）である。環状結線の一方端及び他方端には、直流電源（５０）が接続される。複数の第１ティースの各々には、電機子巻線を流れる直流電流により同一極性の磁極が形成されている。回転子は、回転子コア（２１）と、複数の永久磁石（２２）とを有する。回転子コアは、径方向における外側を向いている外径面（２１ａ）と、径方向における外径面の反対面である内径面（２１ｂ）を有する。回転子コアは、外径面に第１磁極をなす複数の突極（２１ｅ）を有する。複数の突極は、周方向に沿って間隔を空けて並んでいる。

Description

モータ

　本開示は、モータに関する。

　例えば特開２０１２－１１０２１３号公報（特許文献１）には、モータが記載されている。特許文献１に記載のモータは、コンシクエント極モータである。コンシクエント極モータは、永久磁石により構成されている第１磁極及び回転子コアの一部により構成されている第２磁極が周方向に沿って交互に配置されている回転子を有している。特許文献１に記載のモータは、永久磁石の数を半減することができるため、低コスト化及び資源リスク回避の観点から有利である。しかしながら、特許文献１に記載のモータは、界磁磁束が永久磁石の特性によりほぼ一定に保たれているため、定出力運転を行う場合に不利となる。

　例えば特開２００７－２５２０７１号公報（特許文献２）には、モータが記載されている。特許文献２に記載のモータも、コンシクエント極モータである。特許文献２に記載のモータでは、回転子が界磁巻線を有している。これにより、特許文献２に記載のモータでは、特許文献１に記載のモータと異なり、運転する動作点に応じて界磁量を適切に調整することが可能である。

特開２０１２－１１０２１３号公報特開２００７－２５２０７１号公報

　しかしながら、特許文献２に記載のモータでは、界磁巻線が必要となるため、構造が複雑となり、生産性が低下する。本開示は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものである。より具体的には、本開示は、界磁巻線を用いることなく界磁磁束を調整して運転可能範囲の拡大が可能なモータを提供するものである。

　本開示のモータは、固定子と、回転子とを備える。固定子は、周方向において間隔を空けて配置されている複数の第１ティースと、複数の第１ティースの各々に巻回されている電機子巻線とを有する。電機子巻線は、環状結線である。環状結線の一方端及び他方端には、直流電源が接続される。複数の第１ティースの各々には、電機子巻線を流れる直流電流により同一極性の磁極が形成されている。回転子は、回転子コアと、複数の永久磁石とを有する。回転子コアは、径方向において外側を向いている外径面と、径方向における外径面の反対面である内径面を有する。回転子コアは、外径面に第１磁極をなす複数の突極を有する。複数の突極は、周方向に沿って間隔を空けて並んでいる。複数の永久磁石の各々は、周方向において複数の突極のうちの隣り合う２つの間に位置するように外径面に取り付けられており、かつ第２磁極をなしている。複数の突極及び複数の永久磁石は、径方向において固定子と空隙を介して対向している。

　本開示のモータによると、界磁巻線を用いることなく界磁磁束を調整して運転可能範囲の拡大が可能である。

モータ１００の断面図である。図１中のＩＩ－ＩＩにおける断面図である。モータ１００の模式的な回路図である。モータ１００Ａの断面図である。モータ１００Ｂの模式的な回路図である。モータ１００Ｃにおける回転子２０の１例を示す断面図である。モータ１００Ｃにおける回転子２０の他の例を示す断面図である。モータ１００Ｄにおける回転子２０の断面図である。モータ２００における回転子２０の斜視図である。

　本開示の実施形態の詳細を、図面を参照しながら説明する。以下の図面では、同一又は相当する部分に同一の参照符号を付し、重複する説明は繰り返さないものとする。

　実施の形態１．
　実施の形態１に係るモータを説明する。実施の形態１に係るモータを、モータ１００とする。

　（モータ１００の構成）
　以下に、モータ１００の構成を説明する。

　図１は、モータ１００の断面図である。図１には、軸方向に直交しているモータ１００の断面が示されている。図１では、ケース４０の図示が省略されている。図２は、図１中のＩＩ－ＩＩにおける断面図である。図１及び図２に示されるように、モータ１００は、固定子１０と、回転子２０と、シャフト３０と、ケース４０とを有している。なお、軸方向はシャフト３０の中心軸の方向であり、径方向はシャフト３０の中心軸を通り、かつ軸方向に直交する方向である。また、周方向は、シャフト３０の中心軸を中心とする円周の方向である。

　固定子１０は、固定子コア１１と電機子巻線１２とを有している。固定子コア１１は、磁性体で形成されている。固定子コア１１は、コアバック１１ａと、複数のティース１１ｂとを有している。コアバック１１ａは、周方向に沿って延在している環状である。ティース１１ｂは、コアバック１１ａの内径面から径方向内側に突出している。複数のティース１１ｂは、周方向において間隔を空けて並んでいる。Ｕ極をなしているティース１１ｂを、ティース１１ｂａとする。Ｖ極をなしているティース１１ｂを、ティース１１ｂｂとする。Ｗ極をしているティース１１ｂを、ティース１１ｂｃとする。図１及び図２に示される例では、ティース１１ｂの数は、６つである。

　ティース１１ｂａの数、ティース１１ｂｂの数及びティース１１ｂｃの数は、互いに等しい。図１及び図２に示される例では、ティース１１ｂａの数、ティース１１ｂｂの数及びティース１１ｂｃの数は、それぞれ、２つである。ティース１１ｂａ、ティース１１ｂｂ及びティース１１ｂｃは、例えば反時計回り方向において、この順に並んでいる。

　電機子巻線１２は、導電材料により形成されている。電機子巻線１２は、例えば、銅又は銅合金で形成されている。電機子巻線１２は、複数のティース１１ｂの各々に巻回されている。ティース１１ｂａに巻回されている電機子巻線１２の部分を、巻線部１２ａとする。ティース１１ｂｂに巻回されている電機子巻線１２の部分を、巻線部１２ｂとする。ティース１１ｂｃに巻回されている電機子巻線１２の部分を、巻線部１２ｃとする。巻線部１２ａの巻回方向、巻線部１２ｂの巻回方向及び巻線部１２ｃの巻回方向は、互いに同一である。

　図３は、モータ１００の模式的な回路図である。図３に示されているように、巻線部１２ａ、巻線部１２ｂ及び巻線部１２ｃは、環状結線１３を構成している。環状結線１３の一方端及び他方端には、直流電源５０が接続されている。直流電源５０により、環状結線１３には、直流電流が流れる。環状結線１３を流れる直流電流は、直流電源５０により調整可能である。上記のとおり、巻線部１２ａの巻回方向、巻線部１２ｂの巻回方向及び巻線部１２ｃの巻回方向は、互いに同一である。そのため、この直流電流により、ティース１１ｂａ、ティース１１ｂｂ及びティース１１ｂｃは、互いに同一極性の磁極となる。

　巻線部１２ａと巻線部１２ｂとの間には、接続線１４ａが接続されている。巻線部１２ａと巻線部１２ｃとの間には、接続線１４ｂが接続されている。巻線部１２ｂと直流電源５０との間には、接続線１４ｃが接続されている。接続線１４ａ、接続線１４ｂ及び接続線１４ｃにより、環状結線１３に図示しない３相交流電源が電気的に接続されている。

　図１及び図２に示されるように、回転子２０は、回転子コア２１と、複数の永久磁石２２とを有している。回転子コア２１は、磁性体で形成されている。回転子コア２１は、外径面２１ａと、内径面２１ｂとを有している。外径面２１ａ及び内径面２１ｂは、周方向に沿って延在している。外径面２１ａは、径方向外側を向いている。外径面２１ａは、径方向において、間隙を介して固定子１０（ティース１１ｂ）と対向している。内径面２１ｂは、径方向における外径面２１ａの反対面である。すなわち、内径面２１ｂは、径方向内側を向いている。外径面２１ａには、複数の溝２１ｃが形成されている。複数の溝２１ｃは、周方向に沿って間隔を空けて並んでいる。外径面２１ａは、溝２１ｃにおいて、径方向内側に向かって窪んでいる。

　回転子コア２１は、外径面２１ａに複数の突極２１ｄを有している。隣り合う２つの溝２１ｃの間にある回転子コア２１の部分が、突極２１ｄになっている。そのため、複数の突極２１ｄは、周方向に沿って間隔を空けて並んでいることになる。図１及び図２に示される例では、溝２１ｃの数が２つであるため、突極２１ｄの数も２つである。永久磁石２２は、外径面２１ａに取り付けられている。より具体的には、永久磁石２２は、溝２１ｃに取り付けられている。そのため、永久磁石２２は、周方向において隣り合う２つの突極２１ｄの間に位置している。突極２１ｄは、永久磁石２２により第１磁極をなしている。永久磁石２２は、第２磁極をなしている。第１磁極及び第２磁極は、周方向において交互に配置されている。第１磁極及び第２磁極は、それぞれ、例えばＳ極及びＮ極である。突極２１ｄ及び永久磁石２２は、径方向において、空隙を介して固定子１０（ティース１１ｂ）と対向している。

　シャフト３０は、磁性体で形成されている。シャフト３０は、軸方向に沿って延びている。シャフト３０は、内径面２１ｂに取り付けられている。ケース４０は、磁性体で形成されている。ケース４０は、固定子１０及び回転子２０を覆っている。シャフト３０は、ケース４０に取り付けられている転がり軸受６０により、シャフト３０の中心軸回りに回転可能に支持されている。

　図３中では、磁束が実線の矢印により示されている。図３の例では、ティース１１ｂから径方向内側に向かう磁束が発生している。ティース１１ｂにおいて発生した磁束は、外径面２１ａとの間の空隙を通って回転子２０と鎖交するとともに、シャフト３０へと向かう。この磁束は、シャフト３０において軸方向における一方側へと向かう磁束と軸方向における他方側へと向かう磁束とに分かれる。軸方向における一方側及び他方側に分かれた磁束は、ケース４０及びコアバック１１ａを通って、ティース１１ｂに戻る。なお、電機子巻線１２に流れる直流電流の向きが逆である場合、磁束は、上記の経路を逆方向に通ることになる。

　（モータ１００の効果）
　以下に、モータ１００の効果を説明する。

　ティース１１ｂに径方向外側へ向かう磁束が発生している場合、当該磁束は、突極２１ｄにＳ極を形成する方向の磁束となる。これにより、永久磁石２２により形成されている突極２１ｄのＳ極の磁束が強められる結果、固定子１０と外径面２１ａとの間の空隙における回転磁界の磁束密度が増加する。固定子１０と外径面２１ａとの間の空隙における回転磁界の磁束密度が増加されると、モータ１００のトルクが増加される。

　他方で、ティース１１ｂに径方向内側へ向かう磁束が発生している場合、当該磁束は、突極２１ｄにＮ極を形成する方向の磁束となる。これにより、永久磁石２２により形成されている突極２１ｄのＳ極の磁束が弱められる結果、固定子１０と外径面２１ａとの間の空隙における回転磁界の磁束密度が減少される。固定子１０と外径面２１ａとの間の空隙における回転磁界の磁束密度が増加されると、高速回転時の電圧飽和を抑制できるため、モータ１００の定出力運転範囲が拡大される。また、固定子１０と外径面２１ａとの間の空隙における回転磁界の磁束密度が増加されると、高速回転時の鉄損や弱め界磁電流による銅損を低減することができる。

　このように、モータ１００によると、電機子巻線１２に流れる直流電流の制御により回転磁界の磁束密度を可変にすることができるため、界磁巻線を用いることなく運転可能範囲を拡大することが可能である。また、モータ１００では、界磁巻線が不要となる結果、電機子巻線１２の占積率が向上し、巻線抵抗を低減可能である。さらに、モータ１００では、巻線工程を簡略化できるため、製造性も改善可能である。

　実施の形態２．
　実施の形態２に係るモータを説明する。実施の形態２に係るモータを、モータ１００Ａとする。ここでは、モータ１００と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。

　（モータ１００Ａの構成）
　以下に、モータ１００Ａの構成を説明する。

　図４は、モータ１００Ａの断面図である。図４には、軸方向に直交するモータ１００Ａの断面が示されている。図４に示されるように、モータ１００Ａは、固定子１０と、回転子２０と、シャフト３０と、ケース４０（図示せず）とを有している。この点に関し、モータ１００Ａの構成は、モータ１００の構成と共通している。

　モータ１００Ａでは、固定子コア１１が、複数のティース１１ｃを有している。ティース１１ｃは、コアバック１１ａの内径面から周方向内側に向かって突出している。隣り合う２つのティース１１ｂの間に配置されている。電機子巻線１２は、ティース１１ｃに巻回されていない。このことを別の観点から言えば、電機子巻線１２が巻回されているティース及び電機子巻線１２が巻回されていないティースが、周方向において交互に並んでいる。これらの点に関し、モータ１００Ａの構成は、モータ１００の構成と異なっている。

　（モータ１００Ａの効果）
　以下に、モータ１００Ａの効果を説明する。

　モータ１００Ａでは、直流電流が電機子巻線１２に流れることにより、ティース１１ｂに磁束が発生する。この磁束は、固定子１０と外径面２１ａとの間の空隙を通って回転子２０と鎖交する。また、この磁束は、固定子１０と外径面２１ａとの間の空隙を通ってティース１１ｃに鎖交し、コアバック１１ａを通ってティース１１ｂに戻る。図４に示される例では、ティース１１ｂ及びティース１１ｂの数がそれぞれ６つである。そのため、モータ１００Ａでは、固定子１０と外径面２１ａとの間の空隙に、１２極（６極対）の固定磁界が存在することになる。

　また、モータ１００Ａでは、突極２１ｄ及び永久磁石２２の数がそれぞれ８つである。そのため、モータ１００Ａでは、回転子２０が回転することで、直流磁束により形成された６極対の固定磁界が８つの突極２１ｄにより磁束変調され、固定子１０と外径面２１ａとの間の空隙に４極（２極対）の回転磁界が発生する。モータ１００Ａでは、この固定子１０と外径面２１ａとの間の空隙における回転磁界が電機子巻線１２を流れる３相交流電流による回転磁界と同期することにより、トルクが発生する。

　モータ１００Ａでは、電機子巻線１２を流れる直流電流によりティース１１ｂに径方向内側に向かう磁束が発生している際に、永久磁石２２によるトルクに加えて、直流磁束に起因するトルクを増加させることが可能である。また、モータ１００Ａでは、電機子巻線１２を流れる直流電流によりティース１１ｂに径方向外側に向かう磁束が発生している際に、逆起電力を抑制することにより高速回転時の電圧飽和を緩和できる。

　モータ１００Ａでは、直流電流を電機子磁束が、軸方向に直交する面内でシャフト３０やケース４０を通ることなく循環する。そのため、モータ１００Ａでは、シャフト３０やケース４０を磁路として用いる必要がなく、軽量化やコンパクト化が可能となる。

　実施の形態３．
　実施の形態３に係るモータを説明する。実施の形態３に係るモータを、モータ１００Ｂとする。ここでは、モータ１００と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。

　（モータ１００Ｂの構成）
　以下に、モータ１００Ｂの構成を説明する。

　モータ１００Ｂは、固定子１０と、回転子２０と、シャフト３０と、ケース４０を有している。この点に関し、モータ１００Ｂの構成は、モータ１００の構成と共通している。

　図５は、モータ１００Ｂの模式的な回路図である。図５に示されるように、モータ１００Ｂは、インバータ７０と、直流バス７１とをさらに有している。インバータ７０は、直流バス７１により駆動され、接続線１４ａ、接続線１４ｂ及び接続線１４ｃを介して電機子巻線１２（環状結線１３）に３相交流電流を出力する。直流バス７１の電圧を、第１電圧とする。直流電源５０の電圧を、第２電圧とする。第１電圧は、第２電圧よりも大きくなるように設定されている。これらの点に関し、モータ１００Ｂの構成は、モータ１００の構成と異なっている。

　（モータ１００Ｂの効果）
　以下に、モータ１００Ｂの効果を説明する。

　第１電圧が第２電圧以下である場合、インバータ７０が、インバータ７０に含まれているダイオードを介して直流電源５０により通電されてしまう。その結果、この場合には、インバータ７０から接続線１４ａ、接続線１４ｂ及び接続線１４ｃを介して電機子巻線１２（環状結線１３）に３相交流電流を供給できなくなる。他方で、モータ１００Ｂでは、第１電圧が第２電圧よりも大きいため、インバータ７０が直流電源５０により通電されてしまうことを防止することができ、インバータ７０から接続線１４ａ、接続線１４ｂ及び接続線１４ｃを介して電機子巻線１２（環状結線１３）に３相交流電流を供給することが可能である。

　実施の形態４．
　実施の形態４に係るモータを説明する。実施の形態４に係るモータを、モータ１００Ｃとする。ここでは、モータ１００と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。

　（モータ１００Ｃの構成）
　以下に、モータ１００Ｃの構成を説明する。

　モータ１００Ｃは、固定子１０と、回転子２０と、シャフト３０と、ケース４０を有している。この点に関し、モータ１００Ｃの構成は、モータ１００の構成と共通している。

　図６は、モータ１００Ｃにおける回転子２０の１例を示す断面図である。図６に示されるように、突極２１ｄの周方向における一方端及び回転子コア２１の中心を通る仮想直線を直線Ｌ１とし、突極２１ｄの周方向における他方端及び回転子コア２１の中心を通る仮想直線を直線Ｌ２とする。永久磁石２２の周方向における一方端及び回転子コア２１の中心を通る仮想直線を直線Ｌ３とし、永久磁石２２の周方向における他方端及び回転子コア２１の中心を通る仮想直線を直線Ｌ４とする。

　直線Ｌ１と直線Ｌ２とがなす角度を角度θ１とし、直線Ｌ３と直線Ｌ４とがなす角度を角度θ２とする。モータ１００Ｃでは、角度θ１が、角度θ２に等しい。図７は、モータ１００Ｃにおける回転子２０の他の例を示す断面図である。図７に示されるように、モータ１００Ｃでは、角度θ１が角度θ２と異なっていてもよい。モータ１００Ｃでは、角度θ１が角度θ２より大きくてもよく、角度θ１が角度θ２より小さくてもよい。これらの点に関し、モータ１００Ｃの構成は、モータ１００の構成と異なっている。

　（モータ１００Ｃの効果）
　以下に、モータ１００Ｃの効果を説明する。

　モータ１００Ｃでは、角度θ１及び角度θ２の比率を変更することにより、運転範囲を調整することが可能である。例えば、角度θ１を角度θ２よりも大きくすることにより永久磁石２２による磁束を抑制することができ、角度θ１を角度θ２よりも小さくすることにより永久磁石２２による磁束が増加する。また、角度θ１及び角度θ２の大小関係が変化することにより、変調波の大きさも変化する。このように、角度θ１及び角度θ２の比率を変更することにより、永久磁石２２による磁束や変調波の大きさが変化し、モータ１００Ｃの運転範囲が調整される。

　実施の形態５．
　実施の形態５に係るモータを説明する。実施の形態５に係るモータを、モータ１００Ｄとする。ここでは、モータ１００と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。

　（モータ１００Ｄの構成）
　以下に、モータ１００Ｄの構成を説明する。

　モータ１００Ｄは、固定子１０と、回転子２０と、シャフト３０と、ケース４０を有している。この点に関し、モータ１００Ｄの構成は、モータ１００の構成と共通している。

　図８は、モータ１００Ｄにおける回転子２０の断面図である。図８中では、径方向におけるティース１１ｂの先端位置が、点線により示されている。径方向における突極２１ｄと固定子１０との間の距離の最小値を、距離ＤＩＳ１とする。径方向における永久磁石２２と固定子１０との間の距離の最小値を、距離ＤＩＳ２とする。モータ１００Ｄでは、距離ＤＩＳ１及び距離ＤＩＳ２は、互いに異なっている。より具体的には、モータ１００Ｄでは、距離ＤＩＳ１が距離ＤＩＳ２よりも大きくてもよく、距離ＤＩＳ１が距離ＤＩＳ２よりも小さくてもよい。なお、図８には、距離ＤＩＳ１が距離ＤＩＳ２よりも小さい場合の例が示されている。これらの点に関し、モータ１００Ｄの構成は、モータ１００の構成と異なっている。

　（モータ１００Ｄの効果）
　以下に、モータ１００Ｄの効果を説明する。

　モータ１００Ｄでは、例えば、距離ＤＩＳ１を距離ＤＩＳ２よりも小さくすることにより、ティース１１ｂにおいて発生した磁束が永久磁石２２に鎖交する量を減少させることが可能であり、永久磁石２２に発生する渦電流損を減少させることが可能である。また、この場合、永久磁石２２の減磁耐力の向上が可能である。さらに、この場合、組み立て時や駆動時における固定子１０と永久磁石２２の接触による永久磁石２２の欠損を防止することが可能である。なお、第２距離が同程度であれば、永久磁石２２による磁束及び界磁電流による界磁磁束を殆ど低下させない。

　実施の形態６．
　実施の形態６に係るモータを説明する。実施の形態５に係るモータを、モータ２００とする。ここでは、モータ１００Ａと異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。

　（モータ２００の構成）
　以下に、モータ２００の構成を説明する。

　モータ２００は、固定子１０と、回転子２０と、シャフト３０と、ケース４０を有している。モータ２００では、固定子１０が、コアバック１１ａ、複数のティース１１ｂ及び複数のティース１１ｃを含む固定子コア１１と、複数のティース１１ｂの各々に巻回されている電機子巻線１２とを有している。これらの点に関し、モータ２００の構成は、モータ１００Ａの構成と共通している。

　図９は、モータ２００における回転子２０の斜視図である。図９に示されるように、モータ２００では、回転子２０が、第１回転子ユニット２３と、第２回転子ユニット２４とを有している。第１回転子ユニット２３及び第２回転子ユニット２４は、軸方向に沿って並んでいる。第１回転子ユニット２３は、回転子コア２３ａにより構成されている。回転子コア２３ａの外径面には、複数の突極２３ｂが周方向に沿って間隔を空けて形成されている。第２回転子ユニット２４は、回転子コア２４ａと、複数の永久磁石２４ｂとを有している。複数の永久磁石２４ｂは、周方向に沿って回転子コア２４ａの外周面に並べて取り付けられている。これらの点に関し、モータ２００の構成は、モータ１００Ａの構成と共通している。なお、この例では、回転子２０が２つの回転子ユニットにより構成されているが、回転子２０が有する回転子ユニットの数は３つ以上であってもよい。

　（モータ２００の効果）
　以下に、モータ２００の効果を説明する。

　モータ２００では、固定子１０がモータ１００Ａと同様にコアバック１１ａ、複数のティース１１ｂ及び複数のティース１１ｃを含む固定子コア１１と、複数のティース１１ｂの各々に巻回されている電機子巻線１２とを有しているため、第２回転子ユニット２４にトルクを発生させることができる。また、モータ２００では、直流電源５０で電機子巻線１２に流れる直流電流を制御することにより、第１回転子ユニット２３に発生するトルクを調整することができる。

　今回開示された実施の形態は全ての点で例示であり、制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の基本的な範囲は上記の実施の形態ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

　１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，２００　モータ、１０　固定子、１１　固定子コア、１１ａ　コアバック、１１ｂ，１１ｂａ，１１ｂｂ，１１ｂｃ，１１ｃ　ティース、１２　電機子巻線、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ　巻線部、１３　環状結線、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ　接続線、２０　回転子、２１　回転子コア、２１ａ　外径面、２１ｂ　内径面、２１ｃ　溝、２１ｄ　突極、２２　永久磁石、２３　第１回転子ユニット、２３ａ　回転子コア、２３ｂ　突極、２４　第２回転子ユニット、２４ａ　回転子コア、２４ｂ　永久磁石、３０　シャフト、４０　ケース、５０　直流電源、６０　転がり軸受、７０　インバータ、７１　直流バス、ＤＩＳ１，ＤＩＳ２　距離、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４　直線。

Claims

　固定子と、
　回転子とを備え、
　前記固定子は、周方向において間隔を空けて配置されている複数の第１ティースと、前記複数の第１ティースの各々に巻回されている電機子巻線とを有し、
　前記電機子巻線は、環状結線であり、
　前記環状結線の一方端及び他方端には、直流電源が接続され、
　前記複数の第１ティースの各々には、前記電機子巻線を流れる直流電流により同一極性の磁極が形成され、
　前記回転子は、回転子コアと、複数の永久磁石とを有し、
　前記回転子コアは、径方向において外側を向いている外径面と、前記径方向における前記外径面の反対面である内径面を有し、
　前記回転子コアは、前記外径面に第１磁極をなす複数の突極を有し、
　前記複数の突極は、周方向に沿って間隔を空けて並んでおり、
　前記複数の永久磁石の各々は、前記周方向において前記複数の突極のうちの隣り合う２つの間に位置するように前記外径面に取り付けられており、かつ第２磁極をなし、
　前記複数の突極及び前記複数の永久磁石は、前記径方向において前記固定子と空隙を介して対向している、モータ。
　前記電機子巻線の巻回方向は、前記複数の第１ティースの各々において同一である、請求項１に記載のモータ。
　シャフトと、
　ケースとをさらに備え、
　前記シャフト及び前記ケースは、磁性体で形成されており、
　前記シャフトは、前記内径面に取り付けられており、
　前記ケースは、前記固定子及び前記回転子を覆っており、
　前記電機子巻線を流れる直流電流により前記複数の第１ティースの各々に発生する磁束は、前記空隙、前記複数の突極の各々、前記シャフト及び前記ケースを通って前記複数の第１ティースの各々に戻る、請求項１に記載のモータ。
　前記固定子は、前記周方向において間隔を空けて配置されている複数の第２ティースをさらに有し、
　前記複数の第２ティースの各々は、前記複数の第１ティースのうちの隣り合う２つの間に配置されている、請求項１に記載のモータ。
　前記複数の永久磁石の各々と前記固定子との間の距離の最小値は、前記複数の突極の各々と前記固定子との間の距離の最小値と異なっている、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載のモータ。
　前記複数の永久磁石の各々は、前記周方向において、第１端と、第２端とを有し、
　前記複数の突極の各々は、前記周方向において、第３端と、第４端とを有し、
　前記第１端及び前記回転子コアの中心を通る第１仮想直線と前記第２端及び前記中心を通る第２仮想直線とがなす第１角度は、前記第３端及び前記中心を通る第３仮想直線と前記第４端及び前記中心を通る第４仮想直線とがなす第２角度と異なっている、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載のモータ。
　前記電機子巻線に電気的に接続されている電力変換器をさらに備え、
　前記電力変換器は、直流バスにより駆動され、
　前記直流バスの電圧は、前記直流電源の電圧よりも大きい、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載のモータ。
　固定子と、
　径方向において前記固定子と空隙を介して配置されている回転子とを備え、
　前記固定子は、周方向において間隔を空けて配置されている複数のティースと、前記複数のティースの各々に巻回されている電機子巻線とを有し、
　前記電機子巻線は、環状結線であり、
　前記環状結線の一方端及び他方端には、直流電源が接続され、
　前記複数のティースの各々には、前記電機子巻線を流れる直流電流により同一極性の磁極が形成され、
　前記回転子は、第１回転子ユニットと、第２回転子ユニットとを有し、
　前記第１回転子ユニット及び前記第２回転子ユニットは、軸方向に沿って並んでおり、
　前記第１回転子ユニットの界磁極は、突極のみで構成されており、
　前記第２回転子ユニットの界磁極は、永久磁石のみで構成されている、モータ。