JP2006121765A - リラクタンス式回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】 商用電源で自己始動するリラクタンス式回転電機において、従来よりも力率を改善する。
【解決手段】 回転子のコアに複数のフラックスバリアスリットが、コア外周部近傍に複数のスロットが共に形成され、少なくともスロット内には二次導体が組み込まれており、フラックスバリアスリットによりリラクタンストルクを発生させるとともに、スロットと二次導体のインダクション作用により回転始動を行うリラクタンス式回転電機において、フラックスバリアスリット１１，１２の一部に永久磁石３１，３２を設置し、かつ、これらのフラックスバリアスリット１１，１２とコア２外周との間に位置する薄肉の連結部５２，５３に切除部５４，５５を設けてコア２の周方向を磁気的に左右に切り離した構成としている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、リラクタンストルクを利用した回転電機に係り、特には商用電源で自己始動可能なリラクタンス式回転電機に関するものである。

図１０は従来のリラクタンス式回転電機の回転子の斜視図、図１１は同回転子のコアの断面図である。

このリラクタンス式回転電機は、この例では４極機の回転子１を備える。そして、この回転子１は、コア２、このコア２の両端に形成された短絡環３ａ，３ｂ、およびシャフト４を備えている。そして、コア２は薄板電磁鋼板などから打ち抜き加工等によって成形された略円板状のコア形成用打抜板５の多数枚を軸方向に積層して形成されている。

各コア形成用打抜板５には、コア２の周方向に４分割された各領域内に、それぞれ２つのフラックスバリアスリット１１，１２、および５つのスロット２１〜２５が形成され、また、中心部にはシャフト４が挿通される貫通孔６が形成されている。

上記のフラックスバリアスリット１１，１２は、コア２の回転位置に伴って磁気抵抗（リラクタンス）差を生じるようにコア形成用打抜板５の外周部近傍から中心方向に向けて突出するよう断面円弧状に形成されている。また、スロット２１〜２５は、コア形成用打抜板５の外周部近傍において周方向に沿って形成されている。そして、これらのフラックスバリアスリット１１，１２およびスロット２１〜２５の内部には共に非磁性の導電材７、例えばアルミニウムや銅が充填されている。また、コア２の両端に形成された上記の短絡環３ａ，３ｂも同じ導電材７でできていて、フラックスバリアスリット１１，１２およびスロット内２１〜２５内に充填された導電材７と短絡環３ａ，３ｂとは一体的に連結されて二次導体８が構成されている。

この構成の回転子１を製造するには、予め打ち抜き加工等によってフラックスバリアスリット１１，１２およびスロット２１〜２５を形成したコア形成用打抜板５の複数枚を準備し、これらのコア形成用打抜板５を回転子１の軸方向に積層してコア２を形成する。

次に、ダイカスト法を用いて、このコア２のフラックスバリアスリット１１，１２およびスロット２１〜２５内に導電材７を鋳込むと共に、コア２の両端に短絡環３ａ，３ｂを一体形成して二次導体８を構成する。そして、ダイカスト後、回転子１の外径を切削加工または研削加工により真円になるように加工した後、貫通孔６内にシャフト４を挿通する。

この構成のリラクタンス式回転電機は、磁束障壁となるフラックスバリアスリット１１，１２によって周方向に沿って磁気的な突極性が付与されるので、回転子１の回転位置に応じてリラクタンス（磁気抵抗）が変化してリラクタンストルクを発生する。また、主としてスロット２１〜２５と二次導体８によるインダクション作用により回転始動を行うことができるので、回転始動用の専用の制御装置を設ける必要がなく、また、リラクタンス式回転電機自身にも始動機能を備える必要もないので、簡素な構造でかつ安価に製造できるという利点がある。

ところで、この構成のリラクタンス式回転電機において、図１１に示すように、回転子１における磁極の中心軸をｑ軸、回転子における磁極間の中心軸をｄ軸としたとき、リラクタンストルクＴｒは、一般の交流機同様に、ｄｑ座標形式で表すことができ、次式で与えられる。
Ｔｒ＝（Ｐｎ／２）・（Ｌｄ−Ｌｑ）・Ｉａ^２・ｓｉｎ（２β） （１）
ここに、
Ｐｎ：極対数
Ｌｄ：ｄ軸インダクタンス（磁極中心のインダクタンス）
Ｌｑ：ｑ軸インダクタンス（磁極間のインダクタンス）
Ｉａ：電機子電流、
β：電流ベクトルのｑ軸からの進み角

式（１）から分かるように、リラクタンス式回転電機はインダクタンスＬｄ，ＬｑによりリラクタンストルクＴｒを発生しており、その場合のリラクタンストルクＴｒは、ｄ軸磁束の通り易さを表すｄ軸インダクタンスＬｄと、ｑ軸磁束の通り易さを表すｑ軸インダクタンスＬｑとの差に比例している。

特開２００３−２５９６１５号公報（図２、図３）

ところで、上記の従来構成のリラクタンス式回転電機においては、電気機器としての観点から未だ力率が低く、また、製造上の観点からその製作が難しいという課題が残されている。

まず、電気機器としての観点から力率が低いと言う課題について説明する。リラクタンス式回転電機の電圧と電流の関係は、ｄｑ軸座標上で次式で与えられる。
Ｖｄ＝Ｒａ・Ｉｄ−ω・Ｌｑ・Ｉｑ
Ｖｑ＝ω・Ｌｄ・Ｉｄ＋Ｒａ・Ｉｑ （２）
ここに、
ω：電気角周波数
Ｖｄ：電圧のｄ軸方向成分
Ｖｑ：電圧のｑ軸方向成分
Ｉｄ：電流のｄ軸方向成分
Ｉｑ：電流のｑ軸方向成分
Ｒａ：電機子抵抗

図１２は運転時の電流、電圧のｄｑ座標軸でのベクトル図である。この電流と電圧の両ベクトルの成す角度をφとしたとき、力率はｃｏｓ（φ）で示される。リラクタンス式回転電機は、図１２に示すようなｄ軸、ｑ軸の取り方においては、Ｌｑ＞Ｌｄで、（Ｌｄ−Ｌｑ）＜０である。したがって、（１）式において正のリラクタンストルクＴｒを得るためには、電流はＩｑ＞０、Ｉｄ＜０とする必要がある。このとき、（２）式において、Ｖｄ＜０、Ｖｑ＜０となる。その結果、図１２に示す電流、電圧のベクトル図は、電流と電圧の象限が異なるので角度φが大きくなり、一般に力率が低くなる。

（２）式において、電機子抵抗Ｒａの値を大きくすれば電圧のｑ軸方向成分ＶｑをＶｑ＞０にできるので力率を改善することが可能であるが、そうすると、逆にモータとしての損失の一つである銅損（＝Ｒａ・Ｉ^２）が増大し、モータ効率が著しく低下する。このため、電機子抵抗Ｒａの値を徒に大きくすることはできず、力率の改善を図る上で制約がある。

次に、製造上の課題について説明する。ダイカスト法によって二次導体８を形成する場合、フラックスバリアスリット１１，１２およびスロット２１〜２５内に確実に導電材７が注入されるように溶湯鍛造を行うことがある。その際、特にｄ軸が通る位置にあるスロット２３は口径が大きく、コア形成用打抜板５の外周との間の連結部５１が薄肉になっているため、導電材７の鍛造圧力によって連結部５１が容易に外周側へ膨らむ。そして、連結部５１の膨張量が大きいときには、その後、コア２の外径切削を行う際に連結部５１全体が切削されてしまい、スロット２３内の導電材７を保持できなくなるという不具合を生じる。

本発明は、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、従来よりもさらに一層力率を改善したリラクタンス式回転電機を提供することを目的とする。さらに、従来よりも一層容易に製造可能なリラクタンス式回転電機を得ることを目的とする。

本発明は、回転子のコアには、コアの回転位置に応じた磁気抵抗差を生じるようにコア外周部近傍からコア中心方向に向けて突出するように形成された複数のフラックスバリアスリットならびにコア外周部近傍にあって周方向に沿って配置された複数のスロットが共に形成され、少なくとも上記スロット内には二次導体が組み込まれており、上記フラックスバリアスリットによりリラクタンストルクを発生させるとともに、上記スロットと二次導体のインダクション作用により回転始動を行うリラクタンス式回転電機において、次の構成を採用している。

すなわち、本発明に係るリラクタンス式回転電機は、フラックスバリアスリットの一部に磁石が装着され、かつ、上記フラックスバリアスリットとコア外周との間に位置する連結部が磁気的に非磁性特性となるように構成されていることを特徴としている。

本発明によれば、フラックスバリアスリットの一部に永久磁石を装着し、かつ、フラックスバリアスリットとコア外周との間の連結部を磁気的に非磁性特性となるように構成して磁気的に切り離したことにより、磁束が固定子側と十分に鎖交するようになるため、電機子鎖交磁束が全体として増え、従来よりも力率を大幅に向上することができる。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１におけるリラクタンス式回転電機において、４極機の回転子を構成するためのコアの断面図であり、図１０および図１１に示した従来技術と対応する構成部分には同一の符号を付す。

図１において、２は磁気的突極性を有する回転子１を構成するコアである。このコア２は、薄板電磁鋼板などから打ち抜き加工等によって成形された略円板状のコア形成用打抜板５の多数枚を軸方向に積層して形成されている。

各コア形成用打抜板５には、コア２の周方向に４分割された各領域内に、２つのフラックスバリアスリット１１，１２、および５つのスロット２１〜２５が設けられ、さらに後述するようにｄ軸上に位置する一つのスロット２３に近接して膨張吸収孔２９が形成されている。また、コア形成用打抜板５の中心部には図示しないシャフトが挿通される貫通孔６が形成されている。

各フラックスバリアスリット１１，１２は、コア２の回転位置に応じて磁気抵抗差を形成するためのもので、永久磁石装着用の断面矩形状の磁石装着孔１１ａ，１２ａと、その左右にそれぞれ形成された断面円弧状の導電材保持孔１１ｂ，１１ｃ，１２ｂ，１２ｃとがそれぞれ独立して形成されており、これらの各孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃおよび１２ａ，１２ｂ，１２ｃは全体で、コア形成用打抜板５の外周部近傍から中心方向に向けて略円弧状に突出するように形成されている。

そして、各磁石装着孔１１ａ，１２ａ内にはそれぞれ永久磁石３１，３２が装着されている。この場合の永久磁石３１，３２は、その極性が径方向の内側から外側に向けて例えばＳＮＳＮあるいは逆にＮＳＮＳとなるように配置されている。また、導電材保持孔１１ｂ，１１ｃ，１２ｂ，１２ｃ内には非磁性の導電材７、例えばアルミニウムや銅などが充填されている。

さらに、この実施の形態１では、フラックスバリアスリット１１，１２の導電材保持孔１１ｂ，１１ｃ，１２ｂ，１２ｃとコア形成用打抜板５の外周との間に位置する薄肉の連結部５２，５３がそれぞれ切除されて切除部５４，５５が形成されている。そして、この切除部５４，５５によって薄肉の連結部５２，５３が磁気的に非磁性特性をもつように構成されている。

また、各スロット２１〜２５は、コア形成用打抜板５の外周部近傍にあって周方向に沿って形成されている。そして、これらの各スロット２１〜２５の内部には非磁性の導電材７、例えばアルミニウムや銅が充填されている。

さらに、この実施の形態１では、ｄ軸上を通る断面三日月状のスロット２３とコア形成用打抜板５外周との間の連結部５１に膨張吸収孔２９が形成されている。この場合、膨張吸収孔２９内は単なる空洞か、あるいは、非磁性、非導電性で、かつ自由に変形できる材料、例えば大きく変形することが可能である樹脂などが充填されている。

そして、フラックスバリアスリット１１，１２の導電材保持孔１１ｂ，１１ｃ，１２ｂ，１２ｃおよび各スロット内２１〜２５内にそれぞれ充填された導電材７とコア２両端に設けられている図示しない短絡環とは一体的に連結されて二次導体が構成されている。

ここで、フラックスバリアスリット１１，１２の磁石装着孔１１ａ，１２ａ内に永久磁石３１，３２を装着した場合の電圧方程式は、永久磁石３１，３２の項が含まれるようになり、前述の（２）式は次の（３）式に変形される。
Ｖｄ＝Ｒａ・Ｉｄ −ω・Ｌｑ・Ｉｑ
Ｖｑ＝ω・Ｌｄ・Ｉｄ＋Ｒａ・Ｉｑ＋ω・Φａ （３）
ここに、Φａは永久磁石３１，３２による電機子鎖交磁束である。

また、永久磁石３１，３２を設置した場合のモータのトルクも永久磁石３１，３２の項が含まれるようになり、
Ｔｒ＋Ｔｍ＝Ｔｒ＋Ｐｎ・Φａ・Ｉｑ （４）
となる。

（３）式から分かるように、永久磁石３１，３２を装着することで、電圧のｑ軸方向成分Ｖｑにω・Φｄの項が含まれる。そして、このω・Φｄの項は正の値を取るため、電圧のｑ軸方向成分ＶｑをＶｑ＞０にすることができる。この場合のｄｑ座標軸上での電流、電圧の関係は図２のベクトル図で示される。

前述のごとく正のリラクタンストルクＴｒを得るためには、電流はＩｑ＞０、Ｉｄ＜０とする必要がある。このとき（３）式においてＶｄ＜０、Ｖｑ＞０となるので、図２のベクトル図から分かるように、電流、電圧のベクトルは共に同じ象限になる。このため、角度φが小さくでき、力率を大きくすることができる。

ところで、フラックスバリアスリット１１，１２の一部に永久磁石３１，３２を装着した場合に高い力率を維持する上では、フラックスバリアスリット１１，１２の導電材保持孔１１ｂ，１１ｃ，１２ｂ，１２ｃとコア形成用打抜板５の外周との間の薄肉の連結部５２，５３に設けた切除部５４，５５の存在が重要となる。

すなわち、図３（ａ）に示すように、導電材保持孔１１ｂ，１１ｃ，１２ｂ，１２ｃとコア形成用打抜板５の外周の連結部５２，５３との間に切欠孔を設けない場合には、図中矢印で示すように、永久磁石３１，３２の磁束の一部がこの連結部５２，５３を通って戻ってきてしまい、図示しない固定子側と十分鎖交しなくなる。すなわち、上記の（３），（４）式における電機子鎖交磁束Φａが小さくなるため、力率の改善効率が低下し、また、永久磁石３１，３２により発生するトルクＴｍも小さくなってしまう。

これに対して、この実施の形態１（図３（ｂ）に示す）のように、フラックスバリアスリット１１，１２の導電材保持孔１１ｂ，１１ｃ，１２ｂ，１２ｃとコア形成用打抜板５の外周との間の連結部５２，５３に切除部５４，５５を形成すると、その部分が磁気的に切り離されるので、図中矢印で示すように、この連結部５２，５３での磁束の漏れが無くなって、磁束が固定子側と十分に鎖交することになり、電機子鎖交磁束Φａが増加して、力率改善に大きく寄与する。

この場合、切除部５４，５５の周方向の幅が回転子１と図示しない固定子との隙間である空隙長より短い場合には、磁束の一部が切除部５４，５５をわたって流れてしまい切除部５４，５５を設けた意義がなくなる。したがって、切除部５４，５５の幅は、空隙長の２倍以上に設定されていることが望ましい。しかも、このような切除部５４，５５を設けることにより、導電材保持孔１１ｂ，１１ｃ、１２ｂ，１２ｃに導電材を充填する際のコア２外周部への膨張を防止することができる。

また、この実施の形態１において、ｄ軸を通る三日月状のスロット２３を中心として、その左右に位置するスロット２２，２４は共に同一形状であり、さらにその外側のスロット２１，２５は共に同一形状であるが、スロット２２，２４とスロット２１，２５は同一形状ではない。スロットの形状をこのように設定することにより、自己始動特性を損なうことなく、それぞれのスロットを含む磁路の磁路幅を最適にすることができ、ｑ軸インダクタンスＬｑを大きくすることができる。その結果、ｄ軸インダクタンスＬｄとｑ軸インダクタンスＬｑとの差（Ｌｄ−Ｌｑ）が拡大するので、リラクタンストルクＴｒが増加する。これにより、同一電流での出力トルクが増加、言い換えれば同一トルクを出力するために必要となる電流を低減できるのでモータ効率が向上する。なお、各スロット２１〜２５の形状は個々異なるようにすることも可能である。

次に、この実施の形態１における回転子１を製造するには、打ち抜き加工等によってフラックスバリアスリット１１，１２、スロット２１〜２５、膨張吸収孔２９、および切除部５４，５５が予め形成されたコア形成用打抜板５の所定枚を準備する。そして、これらのコア形成用打抜板５を回転子１の軸方向に積層してコア２を形成した後、各磁石装着孔１１ａ，１２ａ内に永久磁石３１，３２を装着する。

引き続いて、ダイカスト法を用いて、このコア２のフラックスバリアスリット１１，１２の導電材保持孔１１ｂ，１１ｃ，１２ｂ，１２ｃおよび各スロット２１〜２５に導電材７を鋳込むと共に、コア２の両端に図示しない短絡環を一体形成して二次導体を構成する。その際、膨張吸収孔２９には導電材７が入り込まないようにしておく。

そして、ダイカスト後、回転子１の外径を切削加工または研削加工により真円に加工する。なお、膨張吸収孔２９は、ダイカスト後も空洞のままにしておくか、必要ならば非磁性、非導電性であり、かつ自由に変形できる例えば樹脂などを充填する。

ここで、ダイカスト法を適用する際、導電材保持孔１１ｂ，１１ｃ，１２ｂ，１２ｃおよびスロット２１〜２５内に確実に導電材７が注入されるように溶湯鍛造を行うことがある。その際、特にｄ軸上を通るスロット２３内に導電材７が注入されるときには大きな鍛造圧力が加わってスロット２３が外周側に膨張することがある。しかしながら、この実施の形態１では、図４に示すように、スロット２３とコア形成用打抜板５外周との間の連結部５１に膨張吸収孔２９を形成しているので、スロット２３が外周側に膨張しても、その膨張を膨張吸収孔２９で吸収することができる。このため、膨張吸収孔２９よりも外周側の部分がさらにコア外周側に膨張することがない。従って、ダイカスト後、回転子１の外径を切削加工または研削加工する際に何ら問題なく真円に加工することができ、従来のようにスロット２３内の導電材７を保持できなくなるといった不具合は生じない。また、膨張吸収孔２９内は空洞のままか、もしくは非磁性、非導電性の材料が充填されるので、二次銅損が発生しないので、損失が低減され、モータ効率が向上する。

また、この実施の形態１では、フラックスバリアスリット１１，１２を構成する磁石装着孔１１ａ，１２ａとその両側の導電材保持孔１１ｂ，１１ｃ，１２ｂ，１２ｃとは互いに分離独立して形成されているので、各磁石装着孔１１ａ，１２ａ内に永久磁石３１，３２を装着した後に、導電材保持孔１１ｂ，１１ｃ，１２ｂ，１２ｃ内に導電材７を鋳込む場合でも、その熱で永久磁石３１，３２の特性が変化するのを確実に防止することができる。なお、ダイカスト後に各磁石装着孔１１ａ，１２ａ内に永久磁石３１，３２を装着する構成とすることも可能であり、この場合には熱影響をさらに確実に低減することができる。

また、この実施の形態１では、フラックスバリアスリット１１，１２、スロット２１〜２５、および膨張吸収孔２９の周方向に沿う全数は概略４４個となっている（この場合、各スロット２３については２個として数えている）。この実施の形態１に示したような４極機のリラクタンス式回転電機において、モータ出力が小さい場合の固定子のスロット数は３６個である場合が多いが、その固定子に対しては、本例に示すように概略４４個とすればトルクリップルが小さくできるので都合がよい。

実施の形態２．
図５は本発明の実施の形態２におけるリラクタンス式回転電機の回転子を構成するコアの断面図であり、図１ないし図４に示した実施の形態１と対応する構成部分には同一の符号を付す。

この実施の形態２の特徴は、ｄ軸上を通る断面三日月状のスロット２３とコア形成用打抜板５外周との間に位置する連結部において、実施の形態１のような膨張吸収孔２９を設ける代わりに、コア形成用打抜板５の外周部分をスロット２３の形状に沿って円弧状に切り欠いて切欠部５７を形成していることである。

この構成によれば、ダイカスト法を適用してスロット２３内に導電材７を注入する際に大きな鍛造圧力が加わってスロット２３が外周側に膨張しても、切欠部５７の存在によりコア外周よりも外側にまで膨張することはないので、ダイカスト後に回転子１の外径を切削加工等をする際に何ら問題なく真円に加工することができる。

しかも、回転子と固定子との隙間である空隙長が切欠部５７の部分に関して局部的に大きくなってリラクタンス（磁気抵抗）も大きくなるので、ｄ軸インダクタンスＬｄが小さくなり、その結果、ｄ軸インダクタンスとｑ軸インダクタンスとの差（Ｌｄ−Ｌｑ）が拡大してリラクタンストルクＴｒが増加する。したがって、同一電流での出力トルクが増加、言い換えれば同一トルクを出力するために必要となる電流が低減できるのでモータ効率が向上する。
その他の構成および作用効果は実施の形態１の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

実施の形態３．
図６は本発明の実施の形態３におけるリラクタンス式回転電機の回転子を構成するコアの断面図であり、図１ないし図４に示した実施の形態１と対応する構成部分には同一の符号を付す。

この実施の形態３の特徴は、フラックスバリアスリット１１，１２を構成する磁石装着孔１１ａ，１２ａの断面形状を矩形状ではなく円弧状にしていることである。これに伴い、磁石装着孔１１ａ，１２ａ内に装着される永久磁石３１，３２の形状も円弧状としている。

この実施の形態３のようにフラックスバリア１１，１２を構成する磁石装着孔１１ａ，１２ａおよび永久磁石３１，３２の断面形状を共に円弧状とした場合には、磁束の流れに素直に沿った形状になるため、ｑ軸インダクタンスＬｑが増加する。そのため、ｄ軸インダクタンスとｑ軸インダクタンスとの差（Ｌｄ−Ｌｑ）が拡大してリラクタンストルクＴｒが増加する。この結果、同一電流での出力トルクが拡大、言い換えれば同一トルクを出力するために必要となる電流が低減できるので、実施の形態１，２の場合よりもさらにモータ効率を向上させることができる。
その他の構成および作用効果は実施の形態１の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

実施の形態４．
図７は本発明の実施の形態４におけるリラクタンス式回転電機の回転子を構成するコアの断面図であり、図１ないし図４に示した実施の形態１と対応する構成部分には同一の符号を付す。

この実施の形態４の特徴は、フラックスバリアスリット１１，１２を構成する磁石装着孔１１ａ，１２ａの断面形状を全て同じ大きさの矩形状とし、これに伴い、磁石装着孔１１ａ，１２ａ内に装着される永久磁石３１，３２も同じ形状寸法のものを使用していることである。

この実施の形態４の構成によれば、永久磁石３１，３２は全て同じ形状寸法のものを使用できるので、永久磁石３１，３２の製造コストを低減できる利点がある。
その他の構成および作用効果は実施の形態１の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

実施の形態５．
図８は本発明の実施の形態５におけるリラクタンス式回転電機の回転子を構成するコアの断面図であり、図１ないし図４に示した実施の形態１と対応する構成部分には同一の符号を付す。

この実施の形態５の特徴は、フラックスバリアスリット１１，１２の導電材保持孔１１ｂ，１１ｃ，１２ｂ，１２ｃとコア形成用打抜板５の外周との間の薄肉の連結部５２，５３に、実施の形態１のような切除部５４，５５を設ける代わりに、図８に示すように、連結部５２，５３をレーザー照射により加熱変性させるなどして、その特性を非磁性に変化させた変性部５８，５９を形成していることである。この場合も、実施の形態１の場合と同様、変性部５８，５９の周方向の幅が回転子と固定子との隙間である空隙長よりも短いと、磁束の一部は変性部５２，５３をわたって流れるので、変性部５８，５９の幅は空隙長の２倍以上に設定されていることが望ましい。

しかも、この実施の形態５の構成にすれば、導電材保持孔１１ｂ，１１ｃ，１２ｂ，１２ｃは断面形状で閉じられた形となるため、ダイカストを行う際にコア１の外周側を拘束しなくても、アルミニュウム等の導電材７が導電材保持孔１１ｂ，１１ｃ，１２ｂ，１２ｃからコア２の外周側に向けて流出すことがなくなり、製造が容易になってコスト低減を図ることができる。
その他の構成および作用効果は実施の形態１の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

実施の形態６．
図９は本発明の実施の形態６におけるリラクタンス式回転電機の回転子を構成するコアの断面図であり、図１ないし図４に示した実施の形態１と対応する構成部分には同一の符号を付す。

この実施の形態６の特徴は、コア２の周方向に４分割された各領域内において、それぞれ３つのフラックスバリアスリット１１，１２，１３が形成されるとともに、周方向に沿って計７つのスロット２１〜２７が順次形成されている。したがって、フラックスバリアスリット１１，１２，１３、およびスロット２１〜２７の周方向に沿う全数は概略５６個となっている（この場合、各スロット２３については２個として数え、膨張吸収孔２９の孔径は小さいので数を無視している）。

この実施の形態６の４極機のリラクタンス式回転電機において、モータ出力を大きくするためにコア２の外形寸法が大型なものになると、これに伴って固定子のスロット数が多くなる。このような場合には、その固定子に対する回転子のコアとして、フラックスバリアスリット１１，１２，１３、およびスロット２１〜２７の周方向に沿う全数を本例に示すように概略５６個とすればトルクリップルを低減することができる。
その他の構成および作用効果は実施の形態１の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

本発明の実施の形態１におけるリラクタンス式回転電機の回転子を構成するコアの断面図である。 同リラクタンス式回転電機において、フラックスバリアスリットに永久磁石を装着した場合のｄｑ座標軸上での電流、電圧の関係を示すベクトル図である。 同リラクタンス式回転電機の回転子を構成するコア内の磁束の流れを示した説明図である。 同リラクタンス式回転電機の回転子において、ダイカスト法により二次導体を形成する際に圧力が生じた場合のコア外周部への膨張を抑制する効果を示した断面図である。 本発明の実施の形態２におけるリラクタンス式回転電機の回転子を構成するコアの断面図である。 本発明の実施の形態３におけるリラクタンス式回転電機の回転子を構成するコアの断面図である。 本発明の実施の形態４におけるリラクタンス式回転電機の回転子を構成するコアの断面図である。 本発明の実施の形態５におけるリラクタンス式回転電機の回転子を構成するコアの断面図である。 本発明の実施の形態６におけるリラクタンス式回転電機の回転子を構成するコアの断面図である。 従来のリラクタンス式回転電機における回転子の全体を示す斜視図である。 同リラクタンス式回転電機における回転子のコアの断面図である。 従来のリラクタンス式回転電機において、ｄｑ座標軸上での電流、電圧の関係を示すベクトル図である。

符号の説明

１ 回転子、２ コア、５ コア形成用打抜板、７ 導電材、８ 二次導体、
１１，１２，１３ フラックスバリアスリット、１１ａ，１２ａ 磁石装着孔、
１１ｂ，１１ｃ，１２ｂ，１２ｃ 導電材保持孔、２１〜２５ スロット、
２９ 膨張吸収孔、３１，３２，３３ 永久磁石、５１，５２，５３ 連結部、
５４，５５ 切除部、５７ 切欠部、５８，５９ 変性部。

Claims (11)

1. 回転子のコアには、コアの回転位置に応じた磁気抵抗差を生じるようにコア外周部近傍からコア中心方向に向けて突出するように形成された複数のフラックスバリアスリットならびにコア外周部近傍にあって周方向に沿って配置された複数のスロットが共に形成され、少なくとも上記スロット内には二次導体が組み込まれており、上記フラックスバリアスリットによりリラクタンストルクを発生させるとともに、上記スロットと二次導体のインダクション作用により回転始動を行うラクタンス式回転電機において、
   上記フラックスバリアスリットの一部には磁石が装着され、かつ、上記フラックスバリアスリットとコア外周との間に位置する連結部が磁気的に非磁性特性となるように構成されていることを特徴とするリラクタンス式回転電機。
2. 上記磁気的に非磁性特性とした連結部の周方向の幅が固定子と回転子との隙間である空隙長以上となるように設定されていることを特徴とする請求項１記載のリラクタンス式回転電機。
3. 上記薄肉連結部の非磁性特性は、上記連結部を機械的に切除することにより構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のリラクタンス式回転電機。
4. 上記薄肉連結部の非磁性特性は、上記連結部の磁気特性を変性することにより構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のリラクタンス式回転電機。
5. 上記磁極間中心軸上に位置するスロットとコア外周との間に位置する部分には膨張吸収孔が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のリラクタンス式回転電機。
6. 上記膨張吸収孔を形成する代わりに、スロットが位置する箇所のコア外周を内側に向けて切欠して切欠部を形成していることを特徴とする請求項５記載のリラクタンス式回転電機。
7. 上記フラックスバリアスリットの磁石を挿入する部分の形状を円弧状としたことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のリラクタンス式回転電機。
8. 上記フラックスバリアスリットの磁石を挿入する部分の形状を全て同一形状としたことを請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のリラクタンス式回転電機。
9. 上記スロットのうち、一部のスロットの形状が他のスロットの形状と異なることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のリラクタンス式回転電機。
10. 上記フラックスバリアスリットおよびスロットの周方向の全配列数が４４個となるように設定されていることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載のリラクタンス式回転電機。
11. 上記フラックスバリアスリットおよびスロットの周方向の全配列数が５６個となるように設定されていることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載のリラクタンス式回転電機。

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