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JP2019017208A - Rotor and permanent magnet type rotating electrical machine - Google Patents

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JP2019017208A
JP2019017208A JP2017133793A JP2017133793A JP2019017208A JP 2019017208 A JP2019017208 A JP 2019017208A JP 2017133793 A JP2017133793 A JP 2017133793A JP 2017133793 A JP2017133793 A JP 2017133793A JP 2019017208 A JP2019017208 A JP 2019017208A
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大志 島田
一郎 三木
Ichiro Miki
一郎 三木
智希 増子
Tomoki Masuko
智希 増子
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Abstract

To provide a rotor and a permanent magnet rotary electric machine capable of reducing torque ripple.SOLUTION: A rotor 20 includes a first rotor part 21A, and a second rotor part 21B. The first and second rotor parts 21A, 21B overlap with each other in an axial direction via a cavity 41, and are disposed while being shifted in a hoop direction by an electrical angle 180°. In the first rotor part 21A, a first flux barrier 27a is formed while maintaining a circular configuration of a first rotor core 22a, in the vicinity of a q-axis at a boundary of a first magnet pole 25a and a first iron pole 26a formed in a first rotor core 22a, and a second flux barrier 27b is formed while maintaining a circular configuration of a second rotor core 22b, in the vicinity of the q-axis at a boundary of a second magnet pole 25b and a second iron pole 26b formed in the second rotor core 22b.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、トリクリップルを低減できる回転子及び永久磁石式回転電機に関する。   The present invention relates to a rotor and a permanent magnet type rotating electrical machine that can reduce tricripples.

省資源や低コスト等の観点から、ロータコアの外周面の周方向に一方の磁極のマグネットが複数配置され、他方の磁極を各マグネット間に空隙を以て配置されたロータコアの鉄心部(突極)で代用する所謂コンシクエントポール型のロータを備えたモータが提案されている(例えば、特許文献1参照)。   From the viewpoint of resource saving, low cost, etc., a plurality of magnets with one magnetic pole are arranged in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the rotor core, and the core of the rotor core (saliency pole) in which the other magnetic pole is arranged with a gap between each magnet. There has been proposed a motor including a so-called continuous pole type rotor to be substituted (see, for example, Patent Document 1).

特許文献1に示すロータは、ロータコアの周方向に一方の磁極のマグネットが複数配置されて複数のマグネット磁極部が形成されるとともに、各マグネット磁極部間にはロータコアに形成された鉄心部がそれぞれマグネット磁極部との各境界部に空隙を以て配置され、鉄心部を他方の磁極として機能させるように構成されたロータであって、マグネット磁極部がN極及びS極のいずれか一方の極性とされる第1ロータ部と、第1ロータ部との磁気抵抗となる磁気抵抗部を介して軸方向に重なる態様で配置されるとともにマグネット磁極部が第1ロータ部と異なる極性とされる第2ロータ部とを備えている。
そして、第1ロータ部と第2ロータ部とが周方向に電気角180°ずらして配置されている。即ち、第1ロータ部のマグネット磁極部とこのマグネット磁極部と同極性の第2ロータ部の鉄心部とが軸方向において重なるとともに、第2ロータ部のマグネット磁極部とこのマグネット磁極部と同極性の第1ロータ部の鉄心部とが軸方向において重なる態様で配置されている。
In the rotor shown in Patent Document 1, a plurality of magnets having one magnetic pole are arranged in the circumferential direction of the rotor core to form a plurality of magnet magnetic pole parts, and an iron core formed on the rotor core is provided between each magnet magnetic pole part. The rotor is arranged with a gap at each boundary with the magnet magnetic pole part, and the iron core part is configured to function as the other magnetic pole, and the magnet magnetic pole part has a polarity of either the N pole or the S pole. The first rotor part and the second rotor having a magnet magnetic pole part having a different polarity from the first rotor part while being arranged in an axially overlapping manner via a magnetoresistive part serving as a magnetic resistance between the first rotor part and the first rotor part Department.
The first rotor portion and the second rotor portion are arranged with an electrical angle of 180 ° shifted in the circumferential direction. That is, the magnet magnetic pole portion of the first rotor portion and the iron core portion of the second rotor portion having the same polarity as the magnet magnetic pole portion overlap in the axial direction, and the magnet magnetic pole portion of the second rotor portion and the same polarity as the magnet magnetic pole portion It arrange | positions in the aspect which overlaps with the iron core part of the 1st rotor part of an axial direction.

特開2013−153637号公報JP 2013-153637 A

しかしながら、この従来の特許文献1に示したコンシクエントポール型のロータを備えたモータにあっては、各マグネット磁極部及び各鉄心部の形状がロータの径方向外側に向けて凸形状となっており、ステータの内周面とロータの外周面との間のギャップがロータの周方向において不均一になっている。このため、ロータの回転に対するギャップの磁束密度変化が大きく、トルクリップルが増大し、モータ制御性能を悪化させてしまうといった問題点があった。
従って、本発明はこの問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、トルクリップルを低減できる回転子及び永久磁石式回転電機を提供することにある。
However, in the conventional motor having the continuous pole type rotor shown in Patent Document 1, the shape of each magnetic pole portion and each iron core portion is convex toward the radially outer side of the rotor. Thus, the gap between the inner peripheral surface of the stator and the outer peripheral surface of the rotor is not uniform in the circumferential direction of the rotor. For this reason, the magnetic flux density change of the gap with respect to the rotation of the rotor is large, the torque ripple is increased, and the motor control performance is deteriorated.
Accordingly, the present invention has been made to solve this problem, and an object of the present invention is to provide a rotor and a permanent magnet type rotating electrical machine capable of reducing torque ripple.

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る回転子は、外形が円形の第1回転子コアの周方向に一方の磁極の第1永久磁石が複数配置されて一方の極性を有する複数の第1磁石極が形成されるとともに、各第1磁石極間の前記第1回転子コアに形成された鉄心部がそれぞれ前記一方の極性と異なる他方の極性を有する他方の磁極として機能する第1鉄極とされた第1ロータ部と、外形が円形の第2回転子コアの周方向に前記第1永久磁石の一方の磁極と異なる極性の他方の磁極の第2永久磁石が複数配置されて前記一方の極性と異なる他方の極性を有する複数の第2磁石極が形成されるとともに、各第2磁石極間の前記第2回転子コアに形成された鉄心部がそれぞれ前記他方の極性と異なる一方の極性を有する一方の磁極として機能する第2鉄極とされた第2ロータ部とを備え、前記第1ロータ部と前記第2ロータ部とが、空隙を介して軸方向に重なり、かつ周方向に電気角180°ずらして配置された回転子であって、前記第1回転子コアに形成された第1磁石極と第1鉄極との境界にあるq軸の近傍に、前記第1回転子コアの外形を円形に維持した状態で第1フラックスバリアを形成するとともに、前記第2回転子コアに形成された第2磁石極と第2鉄極との境界にあるq軸の近傍に、前記第2回転子コアの外形を円形に維持した状態で第2フラックスバリアを形成したことを要旨とする。 In order to achieve the above object, a rotor according to one aspect of the present invention has one polarity in which a plurality of first permanent magnets having one magnetic pole are arranged in the circumferential direction of a first rotor core having a circular outer shape. A plurality of first magnet poles are formed, and an iron core portion formed on the first rotor core between the first magnet poles functions as the other magnetic pole having the other polarity different from the one polarity. A plurality of second permanent magnets having a polarity different from that of one magnetic pole of the first permanent magnet are arranged in the circumferential direction of the second rotor core having a circular outer shape and the first rotor portion having the first iron pole. The plurality of second magnet poles having the other polarity different from the one polarity are formed, and the iron core portion formed on the second rotor core between the second magnet poles is the other polarity. Functions as one magnetic pole with one different polarity A second rotor portion that is a second iron pole, and the first rotor portion and the second rotor portion are arranged in an axial direction with a gap therebetween and are shifted by an electrical angle of 180 ° in the circumferential direction. The outer shape of the first rotor core is maintained circular in the vicinity of the q axis at the boundary between the first magnet pole and the first iron pole formed on the first rotor core. In the state, the first flux barrier is formed, and the outer shape of the second rotor core is formed in the vicinity of the q axis at the boundary between the second magnet pole and the second iron pole formed on the second rotor core. The gist is that the second flux barrier is formed while maintaining a circular shape.

また、本発明の他の態様に係る回転子は、外形が円形の第1回転子コアの周方向に一方の磁極の第1永久磁石が複数配置されて一方の極性を有する複数の第1磁石極が形成されるとともに、各第1磁石極間の前記第1回転子コアに形成された鉄心部がそれぞれ前記一方の極性と異なる他方の極性を有する他方の磁極として機能する第1鉄極とされた第1ロータ部と、外形が円形の第2回転子コアの周方向に前記第1永久磁石の一方の磁極と異なる極性の他方の磁極の第2永久磁石が複数配置されて前記一方の極性と異なる他方の極性を有する複数の第2磁石極が形成されるとともに、各第2磁石極間の前記第2回転子コアに形成された鉄心部がそれぞれ前記他方の極性と異なる一方の極性を有する一方の磁極として機能する第2鉄極とされた第2ロータ部とを備え、前記第1ロータ部と前記第2ロータ部とが、空隙を介して軸方向に重なり、かつ周方向に電気角180°ずらして配置された回転子であって、前記第1回転子コアに形成された第1磁石極と第1鉄極及び前記第2回転子コアに形成された第2磁石極と第2鉄極が、それぞれ前記第1回転子コアの径方向外方及び前記第2回転子コアの径方向外方に対して突形状となるように、前記第1回転子コアに形成された第1磁石極と第1鉄極との間に前記第1回転子コアの外周面から凹む第1凹みを形成するとともに、前記第2回転子コアに形成された第2磁石極と第2鉄極との間に前記第2回転子コアの外周面から凹む第2凹みを形成し、前記第1回転子コアに形成された第1凹みは、前記第1回転子コアに形成された第1磁石極側のd軸と平行な第1辺と、該第1辺に対して所定の極間角度で接続する前記第1回転子コアに形成された第1鉄極側の第2辺との2辺のみで構成されているとともに、前記第2回転子コアに形成された第2凹みも、前記第2回転子コアに形成された第2磁石極側のd軸と平行な第1辺と、該第1辺に対して所定の極間角度で接続する前記第2回転子コアに形成された第2鉄極側の第2辺との2辺のみで構成されていることを要旨とする。   A rotor according to another aspect of the present invention includes a plurality of first magnets having one polarity, with a plurality of first permanent magnets having one magnetic pole arranged in the circumferential direction of a first rotor core having a circular outer shape. A first iron pole in which an iron core portion formed on the first rotor core between the first magnet poles functions as the other magnetic pole having the other polarity different from the one polarity; A plurality of second permanent magnets having a different polarity from the one magnetic pole of the first permanent magnet are arranged in the circumferential direction of the second rotor core having a circular outer shape and the first rotor portion. A plurality of second magnet poles having the other polarity different from the polarity are formed, and one of the polarities in which the iron core portion formed in the second rotor core between the second magnet poles is different from the other polarity It was made the 2nd iron pole which functions as one magnetic pole which has Two rotor parts, wherein the first rotor part and the second rotor part overlap in the axial direction through a gap and are arranged with an electrical angle of 180 ° shifted in the circumferential direction, The first magnet pole and the first iron pole formed on the first rotor core, and the second magnet pole and the second iron pole formed on the second rotor core are respectively in the radial direction of the first rotor core. The first magnet pole is formed between the first magnet pole and the first iron pole formed on the first rotor core so as to protrude outwardly and radially outward of the second rotor core. A first recess that is recessed from the outer peripheral surface of the rotor core is formed, and a recess is formed from the outer peripheral surface of the second rotor core between the second magnet pole and the second iron pole that are formed in the second rotor core. A second recess is formed, and the first recess formed in the first rotor core is a first magnet formed in the first rotor core. A first side parallel to the d-axis on the pole side and a second side on the first iron pole side formed on the first rotor core connected to the first side at a predetermined interpole angle. A second recess formed in the second rotor core and a first side parallel to the d-axis on the second magnet pole side formed in the second rotor core; The gist is that it is composed of only two sides, the second side on the second iron pole side formed on the second rotor core connected to the first side at a predetermined interpole angle.

また、本発明の他の態様に係る永久磁石式回転電機は、固定子巻線を固定子コアに巻装した固定子と、該固定子の前記固定子コアの内周側に回転自在に配置された、前述の回転子とを備えたことを要旨とする。   Further, a permanent magnet type rotating electrical machine according to another aspect of the present invention includes a stator in which a stator winding is wound around a stator core, and a stator that is rotatably disposed on the inner peripheral side of the stator core. The gist is provided with the above-described rotor.

本発明に係る回転子及び永久磁石式回転電機によれば、トルクリップルを低減できる回転子及び永久磁石式回転電機を提供できる。   According to the rotor and the permanent magnet type rotating electric machine according to the present invention, it is possible to provide the rotor and the permanent magnet type rotating electric machine that can reduce the torque ripple.

本発明の第1実施形態に係る永久磁石式回転電機の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the permanent-magnet-type rotary electric machine which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図1に示す永久磁石式回転電機における回転子の斜視図である。It is a perspective view of the rotor in the permanent magnet type rotary electric machine shown in FIG. 図1に示す永久式回転電機の1対の磁石極及び鉄極の部分を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the part of a pair of magnet pole and iron pole of the permanent rotary electric machine shown in FIG. 図1に示す永久磁石式回転電機における回転子の第1ロータ部及び第2ロータ部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1st rotor part and 2nd rotor part of the rotor in the permanent magnet type rotary electric machine shown in FIG. 図1に示す永久磁石式回転電機の変形例の1対の磁石極及び鉄極の部分を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the part of a pair of magnet pole and iron pole of the modification of the permanent magnet type rotary electric machine shown in FIG. 図5に示す変形例に係る永久磁石式回転電機における回転子の第1ロータ部及び第2ロータ部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1st rotor part and 2nd rotor part of the rotor in the permanent magnet type rotary electric machine which concern on the modification shown in FIG. 本発明の第2実施形態に係る永久磁石式回転電機の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the permanent-magnet-type rotary electric machine which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図7に示す永久磁石式回転電機における回転子の斜視図である。It is a perspective view of the rotor in the permanent magnet type rotary electric machine shown in FIG. 図7に示す永久式回転電機の1対の磁石極及び鉄極の部分を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the part of a pair of magnet pole and iron pole of the permanent-type rotary electric machine shown in FIG. 図7に示す永久磁石式回転電機における回転子の第1ロータ部及び第2ロータ部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1st rotor part and 2nd rotor part of the rotor in the permanent magnet type rotary electric machine shown in FIG. 図7に示す永久磁石式回転電機における回転子の第1ロータ部の1対の磁石極及び鉄極の部分を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the part of a pair of magnet pole and iron pole of the 1st rotor part of the rotor in the permanent magnet type rotary electric machine shown in FIG. 参考例に係る永久磁石式回転電機の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the permanent magnet type rotary electric machine which concerns on a reference example. 図12に示す永久磁石式回転電機における回転子の斜視図である。It is a perspective view of the rotor in the permanent magnet type rotary electric machine shown in FIG. 図12に示す永久磁石式回転電機における回転子の第1ロータ部及び第2ロータ部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1st rotor part and 2nd rotor part of the rotor in the permanent magnet type rotary electric machine shown in FIG. 本発明の第2実施形態に係る永久磁石式回転電機における、第1辺と第2辺とがなす極間角度A及び極数Pの積とトルクリップルとの関係を、参考例に係る永久磁石式回転電機における、第1辺と第3辺とがなす極間角度A及び極数Pの積とトルクリップルとの関係と比較して示すグラフである。In the permanent magnet type rotating electrical machine according to the second embodiment of the present invention, the relationship between the product of the angle A and the number of poles P formed by the first side and the second side and the torque ripple is the permanent magnet according to the reference example. It is a graph shown in comparison with the relationship between the torque ripple and the product of the angle A between poles and the number of poles P formed by the first side and the third side in the rotary electric machine. 本発明の第2実施形態に係る永久磁石式回転電機における、第1辺と第2辺とがなす極間角度A及び極数Pの積とトルクとの関係を、参考例に係る永久磁石式回転電機における、第1辺と第3辺とがなす極間角度A及び極数Pの積とトルクとの関係と比較して示すグラフである。In the permanent magnet type rotating electrical machine according to the second embodiment of the present invention, the relationship between the product of the angle A and the number of poles P formed by the first side and the second side and the torque is the permanent magnet type according to the reference example. It is a graph shown in comparison with the relationship between the product of the angle A between poles and the number of poles P formed by the first side and the third side in the rotating electrical machine.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
(第1実施形態)
先ず、本発明の第1実施形態に係る回転子及び永久磁石式回転電機について、図1乃至図4を参照して説明する。
本発明の第1実施形態に係る回転子を備えた永久磁石式回転電機は、図1に示されており、永久磁石式回転電機1は、6極36スロットの、いわゆるコンシクエントポール型の回転子を備えた埋込磁石型同期電動機である。なお、本発明は、極数やスロット数、その他の各部分の寸法などによって何ら制約を受けるものではない。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
First, a rotor and a permanent magnet type rotating electrical machine according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
A permanent magnet type rotating electrical machine including a rotor according to a first embodiment of the present invention is shown in FIG. 1, and the permanent magnet type rotating electrical machine 1 is a so-called continuous pole type rotating machine having 6 poles and 36 slots. It is an interior magnet type synchronous motor provided with a child. Note that the present invention is not limited by the number of poles, the number of slots, dimensions of other parts, and the like.

図1に示す永久磁石式回転電機1は、固定子10と、固定子10の固定子コア11の内周側に回転自在に配置された回転子20とを備えている。
ここで、固定子10は、円筒状の固定子コア11を備えている。固定子コア11の内周面側には、円周方向に等間隔で形成された複数(本実施形態にあっては36個)のスロット12及び複数(本実施形態にあっては36個)の磁極ティース13が形成される。各スロット12には、複数の固定子巻線14が巻装されている。
A permanent magnet type rotating electrical machine 1 shown in FIG. 1 includes a stator 10 and a rotor 20 that is rotatably arranged on the inner peripheral side of a stator core 11 of the stator 10.
Here, the stator 10 includes a cylindrical stator core 11. On the inner peripheral surface side of the stator core 11, a plurality (36 in the present embodiment) of slots 12 and a plurality (36 in the present embodiment) are formed at equal intervals in the circumferential direction. The magnetic pole teeth 13 are formed. A plurality of stator windings 14 are wound around each slot 12.

また、回転子20は、図2に示すように、回転軸30に固定される第1ロータ部21A及び第2ロータ部21Bを備えている。
回転軸30は、その中心軸線が固定子コア11の中心軸線と一致するように配置され、回転軸30の軸線方向の両側(図2における上側及び下側)がモータハウジングに図示しない軸受を介して回転可能に支持されている。従って、回転子20は、回転軸30の中心軸線を中心に回転可能となっている。
Moreover, the rotor 20 is provided with the 1st rotor part 21A and the 2nd rotor part 21B which are fixed to the rotating shaft 30, as shown in FIG.
The rotary shaft 30 is arranged so that the central axis thereof coincides with the central axis of the stator core 11, and both sides (upper and lower sides in FIG. 2) of the rotary shaft 30 in the axial direction are provided on the motor housing via bearings (not shown). And is rotatably supported. Therefore, the rotor 20 can rotate around the central axis of the rotary shaft 30.

第1ロータ部21Aは、回転軸30の一側(図2における上側)に固定された第1回転子コア22aを備えている。
第1回転子コア22aは、円筒状(外形が円形)に形成され、積層鉄心で構成される。第1回転子コア22aの中心に形成された軸孔に回転軸30が挿入固定される。第1回転子コア22aの軸孔よりも径方向外側には、周方向に沿って複数(本実施形態にあっては、6極のコンシクエントポール型の回転子であるから、3個)の磁石スロット23aが所定間隔(3個であるから120°間隔)で形成されている。各磁石スロット23aは、周方向に細長く延びる矩形状に形成され、第1回転子コア22aの軸方向の両端間を貫通するように形成される。各磁石スロット23aには、一方の磁極(本実施形態にあってはN極)の矩形状の第1永久磁石24aが挿入されるとともに固定されている。各第1永久磁石24aは、第1回転子コア22aの軸方向の両端間を延びるように形成される。各磁石スロット23aに第1永久磁石24aが固定されることにより、第1回転子コア22aには、一方の極性(本実施形態にあってはN極)を有する複数(本実施形態にあっては3個)の第1磁石極25aが周方向に沿って所定間隔(3個であるから120°間隔)で形成される。
21 A of 1st rotor parts are provided with the 1st rotor core 22a fixed to the one side (upper side in FIG. 2) of the rotating shaft 30. As shown in FIG.
The first rotor core 22a is formed in a cylindrical shape (outer shape is circular), and is formed of a laminated iron core. The rotary shaft 30 is inserted and fixed in a shaft hole formed at the center of the first rotor core 22a. On the outer side in the radial direction from the shaft hole of the first rotor core 22a, there are a plurality of (in the present embodiment, three because it is a 6-pole continuous pole type rotor) along the circumferential direction. The magnet slots 23a are formed at a predetermined interval (three intervals are 120 °). Each magnet slot 23a is formed in a rectangular shape elongated in the circumferential direction, and is formed so as to penetrate between both axial ends of the first rotor core 22a. In each magnet slot 23a, a rectangular first permanent magnet 24a having one magnetic pole (N pole in the present embodiment) is inserted and fixed. Each first permanent magnet 24a is formed to extend between both axial ends of the first rotor core 22a. By fixing the first permanent magnet 24a in each magnet slot 23a, the first rotor core 22a has a plurality of (in this embodiment, one pole) (N pole in this embodiment). Are three) first magnet poles 25a formed along the circumferential direction at a predetermined interval (three intervals are 120 ° intervals).

また、各第1磁石極25a間の第1回転子コア22aに形成された鉄心部がそれぞれ前述の一方の極性(本実施形態にあってはN極)と異なる他方の極性(本実施形態にあってはS極)を有する他方の磁極として機能する第1鉄極26aとされる。この結果、第1回転子コア22aには、一方の極性(N極)を有する複数(3個)の第1磁石極25aと他方の極性(S極)を有する複数(3個)の第1鉄極26aとが周方向に沿って所定間隔(60°間隔)で交互に形成される。なお、この第1磁石極25aと極性の異なる第1鉄極26aの形成について述べると、後に述べる第1フラックスバリアとしての第1孔27aがq軸の近傍に形成されることで、磁気抵抗となる。各第1磁石極25aの磁束は、この第1孔27aを迂回するように第1回転子コア22aの内部から各鉄心部に流入する。そして、その磁束が径方向外側に向かって各鉄心部を通過することにより、各鉄心部は隣接する第1磁石極25aとは極性の異なる疑似的な磁極が形成され、これにより、各鉄心部が第1磁石極25aとは極性の異なる第1鉄極26aとされる。   In addition, the iron core portion formed on the first rotor core 22a between the first magnet poles 25a has a different polarity (in this embodiment, different from the aforementioned one polarity (N pole in this embodiment). In this case, the first iron pole 26a functions as the other magnetic pole having the S pole). As a result, the first rotor core 22a includes a plurality of (three) first magnet poles 25a having one polarity (N pole) and a plurality (three) first poles having the other polarity (S pole). The iron electrodes 26a are alternately formed at predetermined intervals (60 ° intervals) along the circumferential direction. When the formation of the first iron pole 26a having a polarity different from that of the first magnet pole 25a is described, the first hole 27a as a first flux barrier to be described later is formed in the vicinity of the q-axis, thereby reducing the magnetoresistance. Become. The magnetic flux of each first magnet pole 25a flows into each iron core from the inside of the first rotor core 22a so as to bypass this first hole 27a. And when each magnetic core part passes each iron core part toward the radial direction outer side, each iron core part forms the pseudo magnetic pole from which polarity differs from the adjacent 1st magnet pole 25a, Thereby, each iron core part Is a first iron pole 26a having a different polarity from the first magnet pole 25a.

また、第2ロータ部21Bは、回転軸30の他側(図2における下側)に固定された第2回転子コア22bを備えている。
第2回転子コア22bは、円筒状(外形が円形)に形成され、積層鉄心で構成される。第2回転子コア22bの中心に形成された軸孔に回転軸30が挿入固定される。第2回転子コア22bの軸孔よりも径方向外側には、図4に示すように、周方向に沿って複数(本実施形態にあっては、6極のコンシクエントポール型の回転子であるから、3個)の磁石スロット23bが所定間隔(3個であるから120°間隔)で形成されている。各磁石スロット23bは、周方向に細長く延びる矩形状に形成され、第2回転子コア22bの軸方向の両端間を貫通するように形成される。各磁石スロット23bには、第1永久磁石24aの一方の磁極(N極)と異なる極性の他方の磁極(本実施形態にあってはS極)の矩形状の第2永久磁石24bが挿入されるとともに固定されている。各第2永久磁石24bは、第2回転子コア22bの軸方向の両端間を延びるように形成される。各磁石スロット23bに第2永久磁石24bが固定されることにより、第2回転子コア22bには、一方の極性(N極)と異なる他方の極性(本実施形態にあってはS極)を有する複数(本実施形態にあっては3個)の第2磁石極25bが周方向に沿って所定間隔(3個であるから120°間隔)で形成される。
Further, the second rotor portion 21B includes a second rotor core 22b fixed to the other side (the lower side in FIG. 2) of the rotation shaft 30.
The second rotor core 22b is formed in a cylindrical shape (outer shape is circular) and is formed of a laminated core. The rotary shaft 30 is inserted and fixed in a shaft hole formed at the center of the second rotor core 22b. As shown in FIG. 4, a plurality of (six-pole continuous pole type rotors in this embodiment) are provided radially outward from the shaft hole of the second rotor core 22b along the circumferential direction. Therefore, three magnet slots 23b are formed at a predetermined interval (three intervals are 120 °). Each magnet slot 23b is formed in a rectangular shape elongated in the circumferential direction, and is formed so as to penetrate between both axial ends of the second rotor core 22b. A rectangular second permanent magnet 24b having the other magnetic pole (S pole in this embodiment) having a different polarity from the one magnetic pole (N pole) of the first permanent magnet 24a is inserted into each magnet slot 23b. And fixed. Each second permanent magnet 24b is formed so as to extend between both ends of the second rotor core 22b in the axial direction. By fixing the second permanent magnet 24b in each magnet slot 23b, the second rotor core 22b has one polarity (N pole) different from the other polarity (S pole in this embodiment). A plurality of (three in the present embodiment) second magnet poles 25b are formed at predetermined intervals along the circumferential direction (since there are three, 120 ° intervals).

また、各第2磁石極25b間の第2回転子コア22bに形成された鉄心部がそれぞれ前述の他方の極性(S極)と異なる一方の極性(本実施形態にあってはN極)を有する一方の磁極として機能する第2鉄極26bとされる。この結果、第2回転子コア22bには、他方の極性(S極)を有する複数(3個)の第2磁石極25bと一方の極性(N極)を有する複数(3個)の第2鉄極26bとが周方向に沿って所定間隔(60°間隔)で交互に形成される。この第2磁石極25bと極性の異なる第2鉄極26bの形成について述べると、後に述べる第2フラックスバリアとしての第2孔27bがq軸の近傍に形成されることで、磁気抵抗となる。各第2磁石極25bの磁束は、この第2孔27bを迂回するように第2回転子コア22bの内部から各鉄心部に流入する。そして、その磁束が径方向外側に向かって各鉄心部を通過することにより、各鉄心部は隣接する第2磁石極25bとは極性の異なる疑似的な磁極が形成され、これにより、各鉄心部が第2磁石極25bとは極性の異なる第2鉄極26bとされる。   In addition, the iron core portion formed on the second rotor core 22b between the second magnet poles 25b has one polarity (N pole in this embodiment) different from the other polarity (S pole) described above. The second iron pole 26b functions as one of the magnetic poles. As a result, the second rotor core 22b includes a plurality of (three) second magnet poles 25b having the other polarity (S pole) and a plurality (three) second magnet poles having one polarity (N pole). The iron electrodes 26b are alternately formed at predetermined intervals (60 ° intervals) along the circumferential direction. When the formation of the second iron pole 26b having a polarity different from that of the second magnet pole 25b is described, a second hole 27b as a second flux barrier described later is formed in the vicinity of the q axis, thereby providing a magnetic resistance. The magnetic flux of each second magnet pole 25b flows into each iron core from the inside of the second rotor core 22b so as to bypass this second hole 27b. And when each magnetic core part passes each iron core part toward the radial direction outer side, each iron core part forms the pseudo magnetic pole from which polarity differs from the adjacent 2nd magnet pole 25b, Thereby, each iron core part is formed. Is a second iron pole 26b having a polarity different from that of the second magnet pole 25b.

そして、第1ロータ部21Aと第2ロータ部21Bとは、図2及び図3に示すように、空隙41を介して軸方向に重なり、かつ図2乃至図4に示すように周方向に電気角180°ずらして配置される。本実施形態の場合、第1ロータ部21A及び第2ロータ部21Bは、6極であるから極対数が3であり、周方向に機械角で60°ずらして配置される。従って、第1ロータ部21Aの第1磁石極25aと第2ロータ部21Bの第2鉄極26bとが同極性(N極)で軸方向に重なり、第1ロータ部21Aの第1鉄極26aと第2ロータ部21Bの第2磁石極25bとが同極性(S極)で軸方向に重なって配置される。   As shown in FIGS. 2 and 3, the first rotor portion 21A and the second rotor portion 21B overlap with each other in the axial direction through the air gap 41 and are electrically connected in the circumferential direction as shown in FIGS. The angle is shifted by 180 °. In the case of the present embodiment, the first rotor portion 21A and the second rotor portion 21B have 6 poles, so the number of pole pairs is 3, and are arranged with a mechanical angle shifted by 60 ° in the circumferential direction. Accordingly, the first magnet pole 25a of the first rotor portion 21A and the second iron pole 26b of the second rotor portion 21B overlap in the axial direction with the same polarity (N pole), and the first iron pole 26a of the first rotor portion 21A. And the second magnet pole 25b of the second rotor portion 21B are arranged with the same polarity (S pole) and overlapping in the axial direction.

ここで、空隙41には、図2に示すように、回転軸30の軸方向に着磁された永久磁石42が配置されており、第1ロータ部21Aと第2ロータ部21Bとが永久磁石42を介して軸方向に重なって配置されている。永久磁石42は、回転軸30に固定される環状の板状に形成される。第1ロータ部21Aと第2ロータ部21Bとが永久磁石42を介して軸方向に重なるように配置されることにより、トルクを増大させることができる。   Here, as shown in FIG. 2, a permanent magnet 42 magnetized in the axial direction of the rotary shaft 30 is disposed in the gap 41, and the first rotor portion 21 </ b> A and the second rotor portion 21 </ b> B are permanent magnets. They are arranged so as to overlap in the axial direction via 42. The permanent magnet 42 is formed in an annular plate shape that is fixed to the rotating shaft 30. The torque can be increased by arranging the first rotor portion 21A and the second rotor portion 21B so as to overlap in the axial direction via the permanent magnet 42.

そして、図1乃至図4に示すように、第1ロータ部21Aにおいて、第1回転子コア22aに形成された第1磁石極25aと第1鉄極26aとの境界にあるq軸の近傍には、第1回転子コア22aの外形を円形に維持した状態で第1フラックスバリアとしての第1孔27aが形成されている。具体的には、各第1磁石極25aの周方向両側のq軸近傍に一対の第1孔27aが形成されるとともに、各第1鉄極26aの周方向両側のq軸近傍に一対の第1孔27aが形成される。各第1孔27aは、図4に示すように、径方向外側から径方向内側に向けて細くなる断面略三角形状に形成され、第1回転子コア22aの軸方向両端間を貫通するように形成される。   As shown in FIGS. 1 to 4, in the first rotor portion 21A, in the vicinity of the q axis at the boundary between the first magnet pole 25a and the first iron pole 26a formed on the first rotor core 22a. Is formed with a first hole 27a as a first flux barrier in a state in which the outer shape of the first rotor core 22a is maintained in a circular shape. Specifically, a pair of first holes 27a are formed near the q-axis on both sides in the circumferential direction of each first magnet pole 25a, and a pair of first holes 27a are formed near the q-axis on both sides in the circumferential direction of each first iron pole 26a. One hole 27a is formed. As shown in FIG. 4, each of the first holes 27a is formed in a substantially triangular cross section that narrows from the radially outer side toward the radially inner side, and penetrates between both axial ends of the first rotor core 22a. It is formed.

また、同様に、図2及び図4に示すように、第2ロータ部21Bにおいて、第2回転子コア22bに形成された第2磁石極25bと第2鉄極26bとの境界にあるq軸の近傍には、第2回転子コア22bの外形を円形に維持した状態で第2フラックスバリアとしての第2孔27bが形成されている。具体的には、各第2磁石極25bの周方向両側のq軸近傍に一対の第2孔27bが形成されるとともに、各第2鉄極26bの周方向両側のq軸近傍に一対の第2孔27bが形成される。各第2孔27bは、図4に示すように、径方向外側から径方向内側に向けて細くなる断面略三角形状に形成され、第1回転子コア22aの軸方向両端間を貫通するように形成される。   Similarly, as shown in FIGS. 2 and 4, in the second rotor portion 21B, the q axis at the boundary between the second magnet pole 25b and the second iron pole 26b formed on the second rotor core 22b. Is formed with a second hole 27b as a second flux barrier with the outer shape of the second rotor core 22b maintained in a circular shape. Specifically, a pair of second holes 27b are formed near the q-axis on both sides in the circumferential direction of each second magnet pole 25b, and a pair of second holes 27b are formed near the q-axis on both sides in the circumferential direction of each second iron pole 26b. Two holes 27b are formed. As shown in FIG. 4, each second hole 27 b is formed in a substantially triangular cross section that narrows from the radially outer side toward the radially inner side, and penetrates between both axial ends of the first rotor core 22 a. It is formed.

このように、第1ロータ部21Aにおいて、q軸の近傍に第1フラックスバリアとしての第1孔27a設けられているので、前述したように、第1磁石極25a間の各鉄心部を第1磁石極25aとは極性の異なる第1鉄極26aとすることができる。また、同様に、第2ロータ部21Bにおいて、q軸の近傍に第2フラックスバリアとしての第2孔27b設けられているので、前述したように、第2磁石極25b間の各鉄心部を第2磁石極25bとは極性の異なる第2鉄極26bとすることができる。   As described above, since the first hole 27a as the first flux barrier is provided in the vicinity of the q axis in the first rotor portion 21A, as described above, each iron core portion between the first magnet poles 25a is the first. It can be set as the 1st iron pole 26a from which polarity differs from the magnet pole 25a. Similarly, since the second rotor portion 21B is provided with the second hole 27b as the second flux barrier in the vicinity of the q axis, as described above, each iron core portion between the second magnet poles 25b is connected to the second rotor portion 21B. It can be set as the 2nd iron pole 26b from which polarity differs from the 2 magnet pole 25b.

そして、第1及び第2フラックスバリアとしての第1孔27a、第2孔27bは、第1回転子コア22a及び第2回転子コア22bの外形を円形に維持した状態で形成されるので、固定子コア11の内周面と第1回転子コア22a及び第2回転子コア22bの外周面との間のギャップを周方向において均一にでき、ギャップ部における磁束密度変化を緩やかにし、トルクリップルを低減することができる。
次に、図1乃至図4に示す永久磁石式回転電機の変形例について、図5及び図6を参照して説明する。
The first hole 27a and the second hole 27b as the first and second flux barriers are formed in a state in which the outer shapes of the first rotor core 22a and the second rotor core 22b are maintained in a circular shape. The gap between the inner peripheral surface of the child core 11 and the outer peripheral surfaces of the first rotor core 22a and the second rotor core 22b can be made uniform in the circumferential direction, the magnetic flux density change in the gap portion is made gentle, and torque ripple is reduced. Can be reduced.
Next, a modified example of the permanent magnet type rotating electrical machine shown in FIGS. 1 to 4 will be described with reference to FIGS.

図5及び図6に示す永久磁石式回転電機1は、基本構成は図1乃至図4に示す永久磁石式回転電機1と同様であるが、第1ロータ部21Aにおける、q軸の近傍に形成された第1フラックスバリアとしての第1孔27aの具体的配置及び第2ロータ部21Bにおける、q軸の近傍に形成された第2フラックスバリアとしての第2孔27bの具体的配置について、図1乃至図4に示す永久磁石式回転電機1と異なっている。   The permanent magnet type rotating electrical machine 1 shown in FIGS. 5 and 6 has the same basic configuration as the permanent magnet type rotating electrical machine 1 shown in FIGS. 1 to 4, but is formed near the q axis in the first rotor portion 21A. The specific arrangement of the first holes 27a as the first flux barrier and the specific arrangement of the second holes 27b as the second flux barrier formed in the vicinity of the q-axis in the second rotor portion 21B are shown in FIG. Thru | or the permanent magnet type rotary electric machine 1 shown in FIG.

即ち、第1ロータ部21Aにおいて、第1回転子コア22aに形成された第1磁石極25aと第1鉄極26aとの境界にあるq軸の近傍には、第1回転子コア22aの外形を円形に維持した状態で第1フラックスバリアとしての第1孔27aが形成されている点は、図1乃至図4に示す永久磁石式回転電機1と同様である。しかし、第1ロータ部21Aにおいて、各第1磁石極25aの周方向両側のq軸近傍に一対の第1孔27aが形成されているが、図1乃至図4に示す永久磁石式回転電機1と異なり、各第1鉄極26aの周方向両側のq軸近傍に一対の第1孔27aが形成されていない。   That is, in the first rotor portion 21A, the outer shape of the first rotor core 22a is located in the vicinity of the q axis at the boundary between the first magnet pole 25a and the first iron pole 26a formed on the first rotor core 22a. The first hole 27a as the first flux barrier is formed in a state in which is kept circular, similar to the permanent magnet type rotating electrical machine 1 shown in FIGS. However, in the first rotor portion 21A, a pair of first holes 27a are formed in the vicinity of the q-axis on both sides in the circumferential direction of each first magnet pole 25a, but the permanent magnet type rotating electrical machine 1 shown in FIGS. Unlike the first iron electrode 26a, the pair of first holes 27a is not formed near the q-axis on both sides in the circumferential direction.

また、第2ロータ部21Bにおいて、第2回転子コア22bに形成された第2磁石極25bと第2鉄極26bとの境界にあるq軸の近傍には、第2回転子コア22bの外形を円形に維持した状態で第2フラックスバリアとしての第2孔27bが形成されている点は、図1乃至図4に示す永久磁石式回転電機1と同様である。しかし、第2ロータ部21Bにおいて、各第2磁石極25bの周方向両側のq軸近傍に一対の第2孔27bが形成されているが、図1乃至図4に示す永久磁石式回転電機1と異なり、各第2鉄極26bの周方向両側のq軸近傍に一対の第2孔27bが形成されていない。   In the second rotor portion 21B, the outer shape of the second rotor core 22b is located near the q axis at the boundary between the second magnet pole 25b and the second iron pole 26b formed on the second rotor core 22b. The second hole 27b as the second flux barrier is formed in a state in which is kept circular, similar to the permanent magnet type rotating electrical machine 1 shown in FIGS. However, in the second rotor portion 21B, a pair of second holes 27b are formed in the vicinity of the q-axis on both sides in the circumferential direction of each second magnet pole 25b, but the permanent magnet type rotating electrical machine 1 shown in FIGS. Unlike the second iron electrode 26b, the pair of second holes 27b are not formed in the vicinity of the q-axis on both sides in the circumferential direction.

この図5及び図6に示す変形例に係る永久磁石式回転電機1においても、第1ロータ部21Aにおいて、q軸の近傍に第1フラックスバリアとしての第1孔27a設けられているので、第1磁石極25a間の各鉄心部を第1磁石極25aとは極性の異なる第1鉄極26aとすることができる。また、同様に、第2ロータ部21Bにおいて、q軸の近傍に第2フラックスバリアとしての第2孔27b設けられているので、第2磁石極25b間の各鉄心部を第2磁石極25bとは極性の異なる第2鉄極26bとすることができる。但し、図5及び図6に示す変形例に係る永久磁石式回転電機1においては、図1乃至図4に示す永久磁石式回転電機1に対し、フラックスバリアとしての孔の数は少ないので、漏れ磁束が多く、トルクは小さくなる。   Also in the permanent magnet type rotating electrical machine 1 according to the modification shown in FIGS. 5 and 6, the first rotor portion 21A is provided with the first hole 27a as the first flux barrier in the vicinity of the q axis. Each iron core portion between one magnet pole 25a can be a first iron pole 26a having a polarity different from that of the first magnet pole 25a. Similarly, in the second rotor portion 21B, since the second hole 27b as the second flux barrier is provided in the vicinity of the q-axis, each iron core portion between the second magnet poles 25b is connected to the second magnet pole 25b. May be the second iron electrode 26b having different polarities. However, in the permanent magnet type rotating electrical machine 1 according to the modification shown in FIGS. 5 and 6, the number of holes as flux barriers is smaller than that of the permanent magnet type rotating electrical machine 1 shown in FIGS. The magnetic flux is large and the torque is small.

そして、第1及び第2フラックスバリアとしての第1孔27a、第2孔27bは、第1回転子コア22a及び第2回転子コア22bの外形を円形に維持した状態で形成されるので、図1乃至図4に示す永久磁石式回転電機1と同様に、固定子コア11の内周面と第1回転子コア22a及び第2回転子コア22bの外周面との間のギャップを周方向において均一にでき、ギャップにおける磁束密度変化を緩やかにし、トルクリップルを低減することができる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る回転子及び永久磁石式回転電機について、図7乃至図11を参照して説明する。
The first hole 27a and the second hole 27b as the first and second flux barriers are formed in a state in which the outer shapes of the first rotor core 22a and the second rotor core 22b are maintained in a circular shape. Similar to the permanent magnet type rotating electrical machine 1 shown in FIGS. 1 to 4, a gap between the inner peripheral surface of the stator core 11 and the outer peripheral surfaces of the first rotor core 22a and the second rotor core 22b is set in the circumferential direction. It can be made uniform, the magnetic flux density change in the gap can be moderated, and the torque ripple can be reduced.
(Second Embodiment)
Next, a rotor and a permanent magnet type rotating electrical machine according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

本発明の第2実施形態に係る回転子を備えた永久磁石式回転電機は、図7に示されており、永久磁石式回転電機1は、6極36スロットの、いわゆるコンシクエントポール型の回転子を備えた埋込磁石型同期電動機である。なお、本発明は、極数やスロット数、その他の各部分の寸法などによって何ら制約を受けるものではない。
図7に示す永久磁石式回転電機1は、固定子10と、固定子10の固定子コア11の内周側に回転自在に配置された回転子20とを備えている。
A permanent magnet type rotating electrical machine having a rotor according to a second embodiment of the present invention is shown in FIG. 7, and the permanent magnet type rotating electrical machine 1 is a so-called continuous pole type rotating machine having 6 poles and 36 slots. It is an interior magnet type synchronous motor provided with a child. Note that the present invention is not limited by the number of poles, the number of slots, dimensions of other parts, and the like.
A permanent magnet type rotating electrical machine 1 shown in FIG. 7 includes a stator 10 and a rotor 20 that is rotatably arranged on the inner peripheral side of the stator core 11 of the stator 10.

ここで、固定子10は、円筒状の固定子コア11を備えている。固定子コア11の内周面側には、円周方向に等間隔で形成された複数(本実施形態にあっては36個)のスロット12及び複数(本実施形態にあっては36個)の磁極ティース13が形成される。各スロット12には、複数の固定子巻線14が巻装されている。
また、回転子20は、図8に示すように、回転軸30に固定される第1ロータ部21A及び第2ロータ部21Bを備えている。
Here, the stator 10 includes a cylindrical stator core 11. On the inner peripheral surface side of the stator core 11, a plurality (36 in the present embodiment) of slots 12 and a plurality (36 in the present embodiment) are formed at equal intervals in the circumferential direction. The magnetic pole teeth 13 are formed. A plurality of stator windings 14 are wound around each slot 12.
Moreover, the rotor 20 is provided with the 1st rotor part 21A and the 2nd rotor part 21B which are fixed to the rotating shaft 30, as shown in FIG.

回転軸30は、その中心軸線が固定子コア11の中心軸線と一致するように配置され、回転軸30の軸線方向の両側(図8における上側及び下側)がモータハウジングに図示しない軸受を介して回転可能に支持されている。従って、回転子20は、回転軸30の中心軸線を中心に回転可能となっている。
第1ロータ部21Aは、回転軸30の一側(図8における上側)に固定された第1回転子コア22aを備えている。
The rotary shaft 30 is arranged so that the center axis thereof coincides with the center axis of the stator core 11, and both sides (upper and lower sides in FIG. 8) of the rotary shaft 30 in the axial direction are provided on the motor housing via bearings not shown. And is rotatably supported. Therefore, the rotor 20 can rotate around the central axis of the rotary shaft 30.
21 A of 1st rotor parts are provided with the 1st rotor core 22a fixed to the one side (upper side in FIG. 8) of the rotating shaft 30. As shown in FIG.

第1回転子コア22aは、円筒状(外形が円形)に形成され、積層鉄心で構成される。第1回転子コア22aの中心に形成された軸孔に回転軸30が挿入固定される。第1回転子コア22aの軸孔よりも径方向外側には、周方向に沿って複数(本実施形態にあっては、6極のコンシクエントポール型の回転子であるから、3個)の磁石スロット23aが所定間隔(3個であるから120°間隔)で形成されている。各磁石スロット23aは、周方向に細長く延びる矩形状に形成され、第1回転子コア22aの軸方向の両端間を貫通するように形成される。各磁石スロット23aには、一方の磁極(本実施形態にあってはN極)の矩形状の第1永久磁石24aが挿入されるとともに固定されている。各第1永久磁石24aは、第1回転子コア22aの軸方向の両端間を延びるように形成される。各磁石スロット23aに第1永久磁石24aが固定されることにより、第1回転子コア22aには、一方の極性(本実施形態にあってはN極)を有する複数(本実施形態にあっては3個)の第1磁石極25aが周方向に沿って所定間隔(3個であるから120°間隔)で形成される。   The first rotor core 22a is formed in a cylindrical shape (outer shape is circular), and is formed of a laminated iron core. The rotary shaft 30 is inserted and fixed in a shaft hole formed at the center of the first rotor core 22a. On the outer side in the radial direction from the shaft hole of the first rotor core 22a, there are a plurality of (in the present embodiment, three because it is a 6-pole continuous pole type rotor) along the circumferential direction. The magnet slots 23a are formed at a predetermined interval (three intervals are 120 °). Each magnet slot 23a is formed in a rectangular shape elongated in the circumferential direction, and is formed so as to penetrate between both axial ends of the first rotor core 22a. In each magnet slot 23a, a rectangular first permanent magnet 24a having one magnetic pole (N pole in the present embodiment) is inserted and fixed. Each first permanent magnet 24a is formed to extend between both axial ends of the first rotor core 22a. By fixing the first permanent magnet 24a in each magnet slot 23a, the first rotor core 22a has a plurality of (in this embodiment, one pole) (N pole in this embodiment). Are three) first magnet poles 25a formed along the circumferential direction at a predetermined interval (three intervals are 120 ° intervals).

また、各第1磁石極25a間の第1回転子コア22aに形成された鉄心部がそれぞれ前述の一方の極性(本実施形態にあってはN極)と異なる他方の極性(本実施形態にあってはS極)を有する他方の磁極として機能する第1鉄極26aとされる。この結果、第1回転子コア22aには、一方の極性(N極)を有する複数(3個)の第1磁石極25aと他方の極性(S極)を有する複数(3個)の第1鉄極26aとが周方向に沿って所定間隔(60°間隔)で交互に形成される。なお、この第1磁石極25aと極性の異なる第1鉄極26aの形成について述べると、後に述べる第1凹み28aが第1磁石極25aと第1鉄極26aとの間に第1回転子コア22aの外周面から凹むように形成されることで、磁気抵抗となる。各第1磁石極25aの磁束は、この第1凹み28aを迂回するように第1回転子コア22aの内部から各鉄心部に流入する。そして、その磁束が径方向外側に向かって各鉄心部を通過することにより、各鉄心部は隣接する第1磁石極25aとは極性の異なる疑似的な磁極が形成され、これにより、各鉄心部が第1磁石極25aとは極性の異なる第1鉄極26aとされる。   In addition, the iron core portion formed on the first rotor core 22a between the first magnet poles 25a has a different polarity (in this embodiment, different from the aforementioned one polarity (N pole in this embodiment). In this case, the first iron pole 26a functions as the other magnetic pole having the S pole). As a result, the first rotor core 22a includes a plurality of (three) first magnet poles 25a having one polarity (N pole) and a plurality (three) first poles having the other polarity (S pole). The iron electrodes 26a are alternately formed at predetermined intervals (60 ° intervals) along the circumferential direction. When the formation of the first iron pole 26a having a polarity different from that of the first magnet pole 25a is described, a first dent 28a described later has a first rotor core between the first magnet pole 25a and the first iron pole 26a. By forming so as to be recessed from the outer peripheral surface of 22a, it becomes a magnetic resistance. The magnetic flux of each first magnet pole 25a flows into each iron core from the inside of the first rotor core 22a so as to bypass this first recess 28a. And when each magnetic core part passes each iron core part toward the radial direction outer side, each iron core part forms the pseudo magnetic pole from which polarity differs from the adjacent 1st magnet pole 25a, Thereby, each iron core part Is a first iron pole 26a having a different polarity from the first magnet pole 25a.

また、第2ロータ部21Bは、回転軸30の他側(図8における下側)に固定された第2回転子コア22bを備えている。
第2回転子コア22bは、円筒状(外形が円形)に形成され、積層鉄心で構成される。第2回転子コア22bの中心に形成された軸孔に回転軸30が挿入固定される。第2回転子コア22bの軸孔よりも径方向外側には、図10に示すように、周方向に沿って複数(本実施形態にあっては、6極のコンシクエントポール型の回転子であるから、3個)の磁石スロット23bが所定間隔(3個であるから120°間隔)で形成されている。各磁石スロット23bは、周方向に細長く延びる矩形状に形成され、第2回転子コア22bの軸方向の両端間を貫通するように形成される。各磁石スロット23bには、第1永久磁石24aの一方の磁極(N極)と異なる極性の他方の磁極(本実施形態にあってはS極)の矩形状の第2永久磁石24bが挿入されるとともに固定されている。各第2永久磁石24bは、第2回転子コア22bの軸方向の両端間を延びるように形成される。各磁石スロット23bに第2永久磁石24bが固定されることにより、第2回転子コア22bには、一方の極性(N極)と異なる他方の極性(本実施形態にあってはS極)を有する複数(本実施形態にあっては3個)の第2磁石極25bが周方向に沿って所定間隔(3個であるから120°間隔)で形成される。
Further, the second rotor portion 21B includes a second rotor core 22b fixed to the other side of the rotating shaft 30 (the lower side in FIG. 8).
The second rotor core 22b is formed in a cylindrical shape (outer shape is circular) and is formed of a laminated core. The rotary shaft 30 is inserted and fixed in a shaft hole formed at the center of the second rotor core 22b. As shown in FIG. 10, a plurality of (six-pole continuous pole type rotors in this embodiment) are provided radially outward from the shaft hole of the second rotor core 22b. Therefore, three magnet slots 23b are formed at a predetermined interval (three intervals are 120 °). Each magnet slot 23b is formed in a rectangular shape elongated in the circumferential direction, and is formed so as to penetrate between both axial ends of the second rotor core 22b. A rectangular second permanent magnet 24b having the other magnetic pole (S pole in this embodiment) having a different polarity from the one magnetic pole (N pole) of the first permanent magnet 24a is inserted into each magnet slot 23b. And fixed. Each second permanent magnet 24b is formed so as to extend between both ends of the second rotor core 22b in the axial direction. By fixing the second permanent magnet 24b in each magnet slot 23b, the second rotor core 22b has one polarity (N pole) different from the other polarity (S pole in this embodiment). A plurality of (three in the present embodiment) second magnet poles 25b are formed at predetermined intervals along the circumferential direction (since there are three, 120 ° intervals).

また、各第2磁石極25b間の第2回転子コア22bに形成された鉄心部がそれぞれ前述の他方の極性(S極)と異なる一方の極性(本実施形態にあってはN極)を有する一方の磁極として機能する第2鉄極26bとされる。この結果、第2回転子コア22bには、他方の極性(S極)を有する複数(3個)の第2磁石極25bと一方の極性(N極)を有する複数(3個)の第2鉄極26bとが周方向に沿って所定間隔(60°間隔)で交互に形成される。なお、この第2磁石極25bと極性の異なる第2鉄極26bの形成について述べると、後に述べる第2凹み28bが第2磁石極25bと第2鉄極26bとの間に第2回転子コア22bの外周面から凹むように形成されることで、磁気抵抗となる。各第2磁石極25bの磁束は、この第2凹み28bを迂回するように第2回転子コア22bの内部から各鉄心部に流入する。そして、その磁束が径方向外側に向かって各鉄心部を通過することにより、各鉄心部は隣接する第2磁石極25bとは極性の異なる疑似的な磁極が形成され、これにより、各鉄心部が第2磁石極25bとは極性の異なる第2鉄極26bとされる。   In addition, the iron core portion formed on the second rotor core 22b between the second magnet poles 25b has one polarity (N pole in this embodiment) different from the other polarity (S pole) described above. The second iron pole 26b functions as one of the magnetic poles. As a result, the second rotor core 22b includes a plurality of (three) second magnet poles 25b having the other polarity (S pole) and a plurality (three) second magnet poles having one polarity (N pole). The iron electrodes 26b are alternately formed at predetermined intervals (60 ° intervals) along the circumferential direction. When the formation of the second iron pole 26b having a polarity different from that of the second magnet pole 25b is described, a second recess 28b described later has a second rotor core between the second magnet pole 25b and the second iron pole 26b. It becomes a magnetic resistance by forming so that it may dent from the outer peripheral surface of 22b. The magnetic flux of each second magnet pole 25b flows from the inside of the second rotor core 22b into each iron core so as to bypass the second recess 28b. And when each magnetic core part passes each iron core part toward the radial direction outer side, each iron core part forms the pseudo magnetic pole from which polarity differs from the adjacent 2nd magnet pole 25b, Thereby, each iron core part is formed. Is a second iron pole 26b having a polarity different from that of the second magnet pole 25b.

そして、第1ロータ部21Aと第2ロータ部21Bとは、図8及び図9に示すように、空隙41を介して軸方向に重なり、かつ図8乃至図10に示すように周方向に電気角180°ずらして配置される。本実施形態の場合、第1ロータ部21A及び第2ロータ部21Bは、6極であるから極対数が3であり、周方向に機械角で60°ずらして配置される。従って、第1ロータ部21Aの第1磁石極25aと第2ロータ部21Bの第2鉄極26bとが同極性(N極)で軸方向に重なり、第1ロータ部21Aの第1鉄極26aと第2ロータ部21Bの第2磁石極25bとが同極性(S極)で軸方向に重なって配置される。   The first rotor portion 21A and the second rotor portion 21B overlap in the axial direction through the gap 41 as shown in FIGS. 8 and 9, and are electrically connected in the circumferential direction as shown in FIGS. The angle is shifted by 180 °. In the case of the present embodiment, the first rotor portion 21A and the second rotor portion 21B have 6 poles, so the number of pole pairs is 3, and are arranged with a mechanical angle shifted by 60 ° in the circumferential direction. Accordingly, the first magnet pole 25a of the first rotor portion 21A and the second iron pole 26b of the second rotor portion 21B overlap in the axial direction with the same polarity (N pole), and the first iron pole 26a of the first rotor portion 21A. And the second magnet pole 25b of the second rotor portion 21B are arranged with the same polarity (S pole) and overlapping in the axial direction.

ここで、空隙41には、図9に示すように、回転軸30の軸方向に着磁された永久磁石42が配置されており、第1ロータ部21Aと第2ロータ部21Bとが永久磁石42を介して軸方向に重なって配置されている。永久磁石42は、回転軸30に固定される環状の板状に形成される。第1ロータ部21Aと第2ロータ部21Bとが永久磁石42を介して軸方向に重なるように配置されることにより、トルクを増大させることができる。   Here, as shown in FIG. 9, a permanent magnet 42 magnetized in the axial direction of the rotary shaft 30 is disposed in the gap 41, and the first rotor portion 21 </ b> A and the second rotor portion 21 </ b> B are permanent magnets. They are arranged so as to overlap in the axial direction via 42. The permanent magnet 42 is formed in an annular plate shape that is fixed to the rotating shaft 30. The torque can be increased by arranging the first rotor portion 21A and the second rotor portion 21B so as to overlap in the axial direction via the permanent magnet 42.

そして、図7乃至図11に示すように、第1ロータ部21Aにおいて、第1実施形態の第1ロータ部21Aと異なり、第1回転子コア22aに形成された第1磁石極25aと第1鉄極26aが、第1回転子コア22aの径方向外方に対して突形状となるように、第1回転子コア22aに形成された第1磁石極25aと第1鉄極26aとの間に第1回転子コア22aの外周面から凹む複数(本実施形態にあっては6個)の第1凹み28aが形成されている。
また、同様に、図8及び図10に示すように、第2ロータ部21Bにおいて、第1実施形態の第2ロータ部21Bと異なり、第2回転子コア22bに形成された第2磁石極25bと第2鉄極26bが、第2回転子コア22bの径方向外方に対して突形状となるように、第2回転子コア22bに形成された第2磁石極25bと第2鉄極26bとの間に第2回転子コア22bの外周面から凹む複数(本実施形態にあっては6個)の第2凹み28bが形成されている。
このように、第1ロータ部21Aにおいて、第1回転子コア22aに形成された第1磁石極25aと第1鉄極26aとの間に第1回転子コア22aの外周面から凹む複数の第1凹み28aが形成されているので、第1磁石極25a間の各鉄心部を第1磁石極25aとは極性の異なる第1鉄極26aとすることができる。また、同様に、第2ロータ部21Bにおいて、第2回転子コア22bに形成された第2磁石極25bと第2鉄極26bとの間に第2回転子コア22bの外周面から凹む複数の第2凹み28bが形成されているので、前述したように、第2磁石極25b間の各鉄心部を第2磁石極25bとは極性の異なる第2鉄極26bとすることができる。
7 to 11, in the first rotor portion 21A, unlike the first rotor portion 21A of the first embodiment, the first magnet pole 25a formed on the first rotor core 22a and the first rotor portion 21A. Between the 1st magnet pole 25a and the 1st iron pole 26a which were formed in the 1st rotor core 22a so that the iron pole 26a may become a protruding shape with respect to the diameter direction outside of the 1st rotor core 22a. A plurality of (six in this embodiment) first recesses 28a that are recessed from the outer peripheral surface of the first rotor core 22a are formed.
Similarly, as shown in FIGS. 8 and 10, in the second rotor portion 21B, unlike the second rotor portion 21B of the first embodiment, the second magnet pole 25b formed on the second rotor core 22b. The second magnet pole 25b and the second iron pole 26b formed on the second rotor core 22b so that the second iron pole 26b has a protruding shape with respect to the radially outer side of the second rotor core 22b. A plurality of (six in this embodiment) second recesses 28b that are recessed from the outer peripheral surface of the second rotor core 22b are formed.
As described above, in the first rotor portion 21A, a plurality of second recesses recessed from the outer peripheral surface of the first rotor core 22a between the first magnet pole 25a and the first iron pole 26a formed on the first rotor core 22a. Since one recess 28a is formed, each iron core portion between the first magnet poles 25a can be a first iron pole 26a having a polarity different from that of the first magnet pole 25a. Similarly, in the second rotor portion 21B, a plurality of recesses from the outer peripheral surface of the second rotor core 22b between the second magnet pole 25b and the second iron pole 26b formed on the second rotor core 22b. Since the 2nd dent 28b is formed, as above-mentioned, each iron core part between the 2nd magnet pole 25b can be made into the 2nd iron pole 26b from which the polarity differs from the 2nd magnet pole 25b.

そして、第1回転子コア22aに形成された第1凹み28aは、図11に示すように、第1回転子コア22aに形成された第1磁石極25a側のd軸と平行な第1辺L1と、第1辺l1に対して所定の極間角度Aで接続する第1回転子コア22aに形成された第1鉄極26a側の第2辺L2との2辺のみで構成されている。同様に、第2回転子コア22bに形成された第2凹み28bは、図10に示すように、第2回転子コア22bに形成された第2磁石極25b側のd軸と平行な第1辺L1と、第1辺L1に対して所定の極間角度Aで接続する第2回転子コア22bに形成された第2鉄極26b側の第2辺L2との2辺のみで構成されている。   As shown in FIG. 11, the first recess 28a formed in the first rotor core 22a has a first side parallel to the d-axis on the first magnet pole 25a side formed in the first rotor core 22a. It is composed of only two sides, L1 and a second side L2 on the first iron pole 26a side formed on the first rotor core 22a connected to the first side l1 at a predetermined interpole angle A. . Similarly, as shown in FIG. 10, the second recess 28b formed in the second rotor core 22b is a first parallel to the d-axis on the second magnet pole 25b side formed in the second rotor core 22b. It is composed of only two sides, the side L1 and the second side L2 on the second iron pole 26b side formed on the second rotor core 22b connected to the first side L1 at a predetermined interpole angle A. Yes.

これにより、固定子コア11の内周面と第1回転子コア22a及び第2回転子コア22bの外周面との間のギャップにおける磁束密度変化を緩やかにし、トルクリップルを低減することができる。
以下、第2実施形態に係る永久磁石式回転電機1におけるトルクリップル低減効果について、図12乃至図14に示す参考例に係る永久磁石式回転電機と比較して説明する。
Thereby, the magnetic flux density change in the gap between the inner peripheral surface of the stator core 11 and the outer peripheral surfaces of the first rotor core 22a and the second rotor core 22b can be moderated, and torque ripple can be reduced.
Hereinafter, the torque ripple reduction effect in the permanent magnet type rotating electrical machine 1 according to the second embodiment will be described in comparison with the permanent magnet type rotating electrical machine according to the reference example shown in FIGS.

図12乃至図14に示す参考例に係る永久磁石式回転電機1は、図7乃至図11に示す第2実施形態に係る永久磁石式回転電機1と基本構成は同様であるが、第1ロータ部21Aにおいて、第1回転子コア22aに形成された第1磁石極25aと第1鉄極26aとの間に形成される第1凹み29aの形状が、図7乃至図11に示す第2実施形態に係る永久磁石式回転電機1における第1凹み28aの形状と異なっている。また、第2ロータ部21Bにおいて、第2回転子コア22bに形成された第2磁石極25bと第2鉄極26bとの間に形成される第2凹み29bの形状が、図7乃至図11に示す第2実施形態に係る永久磁石式回転電機1における第2凹み28bの形状と異なっている。   The permanent magnet rotating electrical machine 1 according to the reference example shown in FIGS. 12 to 14 has the same basic configuration as the permanent magnet rotating electrical machine 1 according to the second embodiment shown in FIGS. In the portion 21A, the shape of the first recess 29a formed between the first magnet pole 25a and the first iron pole 26a formed in the first rotor core 22a is the second embodiment shown in FIGS. It differs from the shape of the 1st dent 28a in the permanent magnet type rotary electric machine 1 which concerns on a form. Further, in the second rotor portion 21B, the shape of the second recess 29b formed between the second magnet pole 25b and the second iron pole 26b formed in the second rotor core 22b is shown in FIGS. The shape of the second recess 28b in the permanent magnet type rotating electrical machine 1 according to the second embodiment shown in FIG.

先ず、第1回転子コア22aには、第1磁石極25aと第1鉄極26aとの間に第1回転子コア22aの外周面から凹む複数の第1凹み29aが形成されている。各第1凹み29aは、図14に示すように、第1回転子コア22aに形成された第1磁石極25a側のd軸と平行な第1辺L11と、第1回転子コア22aに形成された第1鉄極26a側のd軸と平行な第2辺L12と、第1辺L11及び第2辺L12と第1回転子コア22aの径方向内側で接続する第3辺L13とで構成されている。第1辺L11と第3辺L13とは第1実施形態に係る永久磁石式回転電機1と同様の極間角度Aで接続されている。
また、第2回転子コア22bには、第2磁石極25bと第2鉄極26bとの間に第2回転子コア22bの外周面から凹む複数の第2凹み29bが形成されている。各第2凹み29bは、図14に示すように、第2回転子コア22bに形成された第2磁石極25b側のd軸と平行な第1辺L11と、第2回転子コア22bに形成された第2鉄極26b側のd軸と平行な第2辺L12、第1辺L11及び第2辺L12と第2回転子コア22bの径方向内側で接続する第3辺L13とで構成されている。第1辺L11と第3辺L13とは第1実施形態に係る永久磁石式回転電機1と同様の極間角度Aで接続されている。
First, in the first rotor core 22a, a plurality of first recesses 29a that are recessed from the outer peripheral surface of the first rotor core 22a are formed between the first magnet pole 25a and the first iron pole 26a. As shown in FIG. 14, each first recess 29a is formed in the first rotor core 22a and the first side L11 parallel to the d axis on the first magnet pole 25a side formed in the first rotor core 22a. The second side L12 parallel to the d-axis on the first iron pole 26a side, the first side L11 and the second side L12, and the third side L13 connected on the radially inner side of the first rotor core 22a. Has been. The first side L11 and the third side L13 are connected at the same pole angle A as in the permanent magnet type rotating electrical machine 1 according to the first embodiment.
The second rotor core 22b is formed with a plurality of second recesses 29b that are recessed from the outer peripheral surface of the second rotor core 22b between the second magnet pole 25b and the second iron pole 26b. As shown in FIG. 14, each second recess 29b is formed in the second rotor core 22b and the first side L11 parallel to the d axis on the second magnet pole 25b side formed in the second rotor core 22b. The second side L12 parallel to the d axis on the second iron pole 26b side, the first side L11 and the second side L12, and the third side L13 connected on the radial inner side of the second rotor core 22b. ing. The first side L11 and the third side L13 are connected at the same pole angle A as in the permanent magnet type rotating electrical machine 1 according to the first embodiment.

この場合、第1凹み29a及び第2凹み29bが3辺で構成されて第2辺L12が存在することにより、突極比が大きくなって、固定子コア11の内周面と第1回転子コア22a及び第2回転子コア22bの外周面との間のギャップにおける磁束密度変化が大きく、トルクリップルが増大し、モータ制御性能を悪化させてしまう。   In this case, the first dent 29a and the second dent 29b are constituted by three sides and the second side L12 exists, so that the salient pole ratio is increased, and the inner peripheral surface of the stator core 11 and the first rotor. A change in magnetic flux density in the gap between the core 22a and the outer peripheral surface of the second rotor core 22b is large, torque ripple is increased, and motor control performance is deteriorated.

これに対して、第2実施形態に係る永久磁石式回転電機1においては、第1回転子コア22aに形成された第1凹み28aは、前述したように、第1回転子コア22aに形成された第1磁石極25a側のd軸と平行な第1辺L1と、第1辺l1に対して所定の極間角度Aで接続する第1回転子コア22aに形成された第1鉄極26a側の第2辺L2との2辺のみで構成され、固定子コア11の内周面と第1回転子コア22aの外周面との間のギャップにおける磁束密度変化を緩やかにし、高調波成分が減り、トルクリップルを低減することができる。同様に、第2回転子コア22bに形成された第2凹み28bは、前述したように、第2回転子コア22bに形成された第2磁石極25b側のd軸と平行な第1辺L1と、第1辺L1に対して所定の極間角度Aで接続する第2回転子コア22bに形成された第2鉄極26b側の第2辺L2との2辺のみで構成され、固定子コア11の内周面と第2回転子コア22bの外周面との間のギャップにおける磁束密度変化を緩やかにし、高調波成分が減り、トルクリップルを低減することができる。   In contrast, in the permanent magnet type rotating electrical machine 1 according to the second embodiment, the first recess 28a formed in the first rotor core 22a is formed in the first rotor core 22a as described above. The first iron pole 26a formed on the first rotor core 22a connected to the first side L1 parallel to the d-axis on the first magnet pole 25a side and the first side l1 at a predetermined interpole angle A. Only the second side L2 on the side, the magnetic flux density change in the gap between the inner peripheral surface of the stator core 11 and the outer peripheral surface of the first rotor core 22a is moderated, and the harmonic component is reduced. And torque ripple can be reduced. Similarly, the second recess 28b formed in the second rotor core 22b is, as described above, the first side L1 parallel to the d axis on the second magnet pole 25b side formed in the second rotor core 22b. And the second side L2 on the second iron pole 26b side formed on the second rotor core 22b connected to the first side L1 at a predetermined interpole angle A, and the stator The change in magnetic flux density in the gap between the inner peripheral surface of the core 11 and the outer peripheral surface of the second rotor core 22b can be moderated, harmonic components can be reduced, and torque ripple can be reduced.

図15には、第2実施形態に係る永久磁石式回転電機1において、第1辺L1と第2辺L2とがなす極間角度Aと極数Pとの積に対するトルクリップルの変化の状態が示されている。ここで、トルクリップルは、図12乃至図14に示す参考例に係る永久磁石式回転電機1において、第1辺L11と第3辺L13とがなす極間角度Aと極数Pとの積に対するトルクリップルを1とした場合の比で示される。   In FIG. 15, in the permanent magnet type rotating electrical machine 1 according to the second embodiment, the state of change in torque ripple with respect to the product of the interpole angle A formed by the first side L1 and the second side L2 and the number P of poles is shown. It is shown. Here, in the permanent magnet type rotating electrical machine 1 according to the reference examples shown in FIGS. 12 to 14, the torque ripple corresponds to the product of the pole angle A and the pole number P formed by the first side L <b> 11 and the third side L <b> 13. It is shown as a ratio when the torque ripple is 1.

図15に示すように、第2実施形態に係る永久磁石式回転電機1において、第1辺L1と第2辺L2とがなす極間角度Aと極数Pとの積(極数Pを一定とした場合、極間角度A)をいかにしても、参考例に係る永久磁石式回転電機1よりもトルクリップルが低減されている。
次に、第1回転子コア22aに形成された第1凹み28a及び第2回転子コア22bに形成された第2凹み28bにおける極間角度Aは、極数をPとした場合、下記(1)式で示される範囲内に設定されることが好ましい。
390/P≦A≦600/P …(1)
As shown in FIG. 15, in the permanent magnet type rotating electrical machine 1 according to the second embodiment, the product of the interpole angle A formed by the first side L1 and the second side L2 and the number of poles P (the number of poles P is constant). In this case, the torque ripple is reduced as compared with the permanent magnet type rotating electrical machine 1 according to the reference example regardless of the inter-pole angle A).
Next, the interpole angle A in the first recess 28a formed in the first rotor core 22a and the second recess 28b formed in the second rotor core 22b is as follows when the number of poles is P (1 ) Is preferably set within the range indicated by the formula.
390 / P ≦ A ≦ 600 / P (1)

前記極間角度Aを、(1)式で示される範囲内に設定することにより、トルクリップルを低減しつつ、参考例に係る永久磁石式回転電機1よりも十分に大きなトルクを維持することができる。
トルクは、マグネットトルクとリラクタンストルクとの足し合わせであり、極間角度Aを、A< 390/Pとすると、q軸インダクタンスは増加し、リラクタンストルクは増加するものの、それ以上に磁束短絡が増え、マグネットトルクが低下し、参考例に係る永久磁石式回転電機1よりもトルクが低下する。一方、極間角度Aを、A>600/Pとすると、q軸インダクタンスが低下し、リラクタンストルクが低下するとともに、回転子20と固定子10との対向面積が小さくなり、鎖交磁束数が減少しマグネットトルクが低下し、考例に係る永久磁石式回転電機1よりもトルクが低下する。
By setting the inter-pole angle A within the range indicated by the expression (1), it is possible to maintain a torque sufficiently larger than that of the permanent magnet type rotating electrical machine 1 according to the reference example while reducing torque ripple. it can.
Torque is the sum of magnet torque and reluctance torque. If the pole angle A is A <390 / P, the q-axis inductance increases and the reluctance torque increases, but the magnetic flux short-circuit increases further. The magnet torque is reduced, and the torque is lower than that of the permanent magnet type rotating electrical machine 1 according to the reference example. On the other hand, when the pole angle A is A> 600 / P, the q-axis inductance decreases, the reluctance torque decreases, the facing area between the rotor 20 and the stator 10 decreases, and the number of flux linkages decreases. The magnet torque is decreased and the torque is lower than that of the permanent magnet type rotating electrical machine 1 according to the example.

図16には、第2実施形態に係る永久磁石式回転電機1において、第1辺L1と第2辺L2とがなす極間角度Aと極数Pとの積に対するトルクの変化の状態が示されている。ここで、トルクは、参考例に係る永久磁石式回転電機1において、第1辺L11と第3辺L13とがなす極間角度Aと極数Pとの積に対するトルクを1とした場合の比で示される。
図16に示すように、第2実施形態に係る永久磁石式回転電機1において、極間角度Aが(1)式で示される範囲内に設定される場合には、参考例に係る永久磁石式回転電機1よりも十分に大きなトルクを維持できている。
In FIG. 16, in the permanent magnet type rotating electrical machine 1 according to the second embodiment, the state of change in torque with respect to the product of the pole angle A and the pole number P formed by the first side L1 and the second side L2 is shown. Has been. Here, in the permanent magnet type rotating electrical machine 1 according to the reference example, the torque is a ratio when the torque with respect to the product of the pole angle A and the pole number P formed by the first side L11 and the third side L13 is 1. Indicated by
As shown in FIG. 16, in the permanent magnet type rotating electrical machine 1 according to the second embodiment, when the inter-pole angle A is set within the range indicated by the formula (1), the permanent magnet type according to the reference example. A sufficiently larger torque than that of the rotating electrical machine 1 can be maintained.

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
例えば、第1実施形態に係る永久磁石式回転電機1において、第1及び第2フラックスバリアは、第1孔27a、第2孔27bで形成される必要は必ずしもなく、孔内に磁気抵抗部材を充填するようにしてもよい。
As mentioned above, although embodiment of this invention has been described, this invention is not limited to this, A various change and improvement can be performed.
For example, in the permanent magnet type rotating electrical machine 1 according to the first embodiment, the first and second flux barriers are not necessarily formed by the first hole 27a and the second hole 27b, and a magnetoresistive member is provided in the hole. You may make it fill.

また、第2実施形態に係る永久磁石式回転電機1において、第1回転子コア22aに形成された第1凹み28a及び第2回転子コア22bに形成された第2凹み28bにおける極間角度Aは、前述した(1)式で示される範囲内に設定される必要は必ずしもない。
更に、第1実施形態及び第2実施形態に係る永久磁石式回転電機1において、空隙41に、軸方向に着磁された永久磁石42を配置する必要は必ずしもない。
In the permanent magnet type rotating electrical machine 1 according to the second embodiment, the pole angle A in the first recess 28a formed in the first rotor core 22a and the second recess 28b formed in the second rotor core 22b. Is not necessarily set within the range indicated by the above-described equation (1).
Furthermore, in the permanent magnet type rotating electrical machine 1 according to the first and second embodiments, it is not always necessary to arrange the permanent magnet 42 magnetized in the axial direction in the gap 41.

1 永久磁石式回転電機
10 固定子
11 固定子コア
12 スロット
13 磁極ティース
14 固定子巻線
20 回転子
21A 第1ロータ部
21B 第2ロータ部
22a 第1回転子コア
22b 第2回転子コア
23a 磁石スロット
23b 磁石スロット
24a 第1永久磁石
24b 第2永久磁石
25a 第1磁石極
25b 第2磁石極
26a 第1鉄極
26b 第2鉄極
27a 第1孔(第1フラックスバリア)
27b 第2孔(第2フラックスバリア)
28a 第1凹み
28b 第2凹み
30 回転軸
41 空隙
42 永久磁石
A 極間角度
L1 第1辺
L2 第2辺
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Permanent magnet type rotary electric machine 10 Stator 11 Stator core 12 Slot 13 Magnetic pole teeth 14 Stator winding 20 Rotor 21A 1st rotor part 21B 2nd rotor part 22a 1st rotor core 22b 2nd rotor core 23a Magnet Slot 23b magnet slot 24a first permanent magnet 24b second permanent magnet 25a first magnet pole 25b second magnet pole 26a first iron pole 26b second iron pole 27a first hole (first flux barrier)
27b Second hole (second flux barrier)
28a 1st dent 28b 2nd dent 30 Rotating shaft 41 Space | gap 42 Permanent magnet A Between poles L1 1st edge L2 2nd edge

Claims (5)

外形が円形の第1回転子コアの周方向に一方の磁極の第1永久磁石が複数配置されて一方の極性を有する複数の第1磁石極が形成されるとともに、各第1磁石極間の前記第1回転子コアに形成された鉄心部がそれぞれ前記一方の極性と異なる他方の極性を有する他方の磁極として機能する第1鉄極とされた第1ロータ部と、外形が円形の第2回転子コアの周方向に前記第1永久磁石の一方の磁極と異なる極性の他方の磁極の第2永久磁石が複数配置されて前記一方の極性と異なる他方の極性を有する複数の第2磁石極が形成されるとともに、各第2磁石極間の前記第2回転子コアに形成された鉄心部がそれぞれ前記他方の極性と異なる一方の極性を有する一方の磁極として機能する第2鉄極とされた第2ロータ部とを備え、前記第1ロータ部と前記第2ロータ部とが、空隙を介して軸方向に重なり、かつ周方向に電気角180°ずらして配置された回転子であって、
前記第1回転子コアに形成された第1磁石極と第1鉄極との境界にあるq軸の近傍に、前記第1回転子コアの外形を円形に維持した状態で第1フラックスバリアを形成するとともに、前記第2回転子コアに形成された第2磁石極と第2鉄極との境界にあるq軸の近傍に、前記第2回転子コアの外形を円形に維持した状態で第2フラックスバリアを形成したことを特徴とする回転子。
A plurality of first permanent magnets having one magnetic pole are arranged in the circumferential direction of the first rotor core having a circular outer shape to form a plurality of first magnet poles having one polarity, and between the first magnet poles. A first rotor portion in which an iron core portion formed on the first rotor core functions as a first iron pole that functions as the other magnetic pole having the other polarity different from the one polarity, and a second outer shape having a circular shape A plurality of second permanent magnets having the other polarity different from the one polarity are arranged in the circumferential direction of the rotor core by arranging a plurality of second permanent magnets having the other polarity different from the one magnetic pole of the first permanent magnet. And the iron core portion formed in the second rotor core between the second magnet poles is a second iron pole that functions as one magnetic pole having one polarity different from the other polarity. A second rotor portion, and the first rotor portion Wherein the second rotor section overlies the axial direction through the gap, and the circumferential direction a rotor which is arranged offset electrical angle 180 °,
In the vicinity of the q-axis at the boundary between the first magnet pole and the first iron pole formed on the first rotor core, the first flux barrier is provided in a state where the outer shape of the first rotor core is maintained circular. In the state where the outer shape of the second rotor core is maintained in a circular shape in the vicinity of the q axis at the boundary between the second magnet pole and the second iron pole formed on the second rotor core. A rotor characterized by forming a two-flux barrier.
外形が円形の第1回転子コアの周方向に一方の磁極の第1永久磁石が複数配置されて一方の極性を有する複数の第1磁石極が形成されるとともに、各第1磁石極間の前記第1回転子コアに形成された鉄心部がそれぞれ前記一方の極性と異なる他方の極性を有する他方の磁極として機能する第1鉄極とされた第1ロータ部と、外形が円形の第2回転子コアの周方向に前記第1永久磁石の一方の磁極と異なる極性の他方の磁極の第2永久磁石が複数配置されて前記一方の極性と異なる他方の極性を有する複数の第2磁石極が形成されるとともに、各第2磁石極間の前記第2回転子コアに形成された鉄心部がそれぞれ前記他方の極性と異なる一方の極性を有する一方の磁極として機能する第2鉄極とされた第2ロータ部とを備え、前記第1ロータ部と前記第2ロータ部とが、空隙を介して軸方向に重なり、かつ周方向に電気角180°ずらして配置された回転子であって、
前記第1回転子コアに形成された第1磁石極と第1鉄極及び前記第2回転子コアに形成された第2磁石極と第2鉄極が、それぞれ前記第1回転子コアの径方向外方及び前記第2回転子コアの径方向外方に対して突形状となるように、前記第1回転子コアに形成された第1磁石極と第1鉄極との間に前記第1回転子コアの外周面から凹む第1凹みを形成するとともに、前記第2回転子コアに形成された第2磁石極と第2鉄極との間に前記第2回転子コアの外周面から凹む第2凹みを形成し、
前記第1回転子コアに形成された第1凹みは、前記第1回転子コアに形成された第1磁石極側のd軸と平行な第1辺と、該第1辺に対して所定の極間角度で接続する前記第1回転子コアに形成された第1鉄極側の第2辺との2辺のみで構成されているとともに、前記第2回転子コアに形成された第2凹みも、前記第2回転子コアに形成された第2磁石極側のd軸と平行な第1辺と、該第1辺に対して所定の極間角度で接続する前記第2回転子コアに形成された第2鉄極側の第2辺との2辺のみで構成されていることを特徴とする回転子。
A plurality of first permanent magnets having one magnetic pole are arranged in the circumferential direction of the first rotor core having a circular outer shape to form a plurality of first magnet poles having one polarity, and between the first magnet poles. A first rotor portion in which an iron core portion formed on the first rotor core functions as a first iron pole that functions as the other magnetic pole having the other polarity different from the one polarity, and a second outer shape having a circular shape A plurality of second permanent magnets having the other polarity different from the one polarity are arranged in the circumferential direction of the rotor core by arranging a plurality of second permanent magnets having the other polarity different from the one magnetic pole of the first permanent magnet. And the iron core portion formed in the second rotor core between the second magnet poles is a second iron pole that functions as one magnetic pole having one polarity different from the other polarity. A second rotor portion, and the first rotor portion Wherein the second rotor section overlies the axial direction through the gap, and the circumferential direction a rotor which is arranged offset electrical angle 180 °,
The first magnet pole and the first iron pole formed on the first rotor core, and the second magnet pole and the second iron pole formed on the second rotor core are respectively the diameters of the first rotor core. A first magnet pole formed on the first rotor core and a first iron pole so as to protrude outward in the direction and radially outward of the second rotor core. A first dent that is recessed from the outer peripheral surface of the first rotor core is formed, and between the second magnet pole and the second iron pole formed in the second rotor core, from the outer peripheral surface of the second rotor core. Forming a recessed second recess,
The first recess formed in the first rotor core has a first side parallel to the d-axis on the first magnet pole side formed in the first rotor core, and a predetermined length with respect to the first side. The second dent formed in the second rotor core is composed of only two sides of the first rotor core side and the second side formed on the first rotor core connected at an inter-pole angle. And a first side parallel to the d-axis on the second magnet pole side formed on the second rotor core, and the second rotor core connected to the first side at a predetermined interpole angle. A rotor comprising only two sides of the formed second iron electrode side and the second side.
前記第1回転子コアに形成された前記第1凹み及び前記第2回転子コアに形成された前記第2凹みにおける前記極間角度は、該極間角度をA、極数をPとしたとき、下記(1)式で示される範囲内に設定されることを特徴とする請求項2に記載の回転子。
390/P≦A≦600/P …(1)
The angle between the poles in the first dent formed in the first rotor core and the second dent formed in the second rotor core is when the inter-pole angle is A and the number of poles is P. The rotor according to claim 2, wherein the rotor is set within a range represented by the following expression (1).
390 / P ≦ A ≦ 600 / P (1)
前記空隙に軸方向に着磁された永久磁石が配置され、前記第1ロータ部と前記第2ロータ部とが前記永久磁石を介して軸方向に重なって配置されることを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか一項に記載の回転子。   The permanent magnet magnetized in the axial direction is disposed in the gap, and the first rotor portion and the second rotor portion are disposed so as to overlap in the axial direction with the permanent magnet interposed therebetween. The rotor according to any one of 1 to 3. 固定子巻線を固定子コアに巻装した固定子と、該固定子の前記固定子コアの内周側に回転自在に配置された、請求項1乃至4のうちいずれか一項に記載の回転子とを備えたことを特徴とする永久磁石式回転電機。   5. The stator according to claim 1, wherein a stator winding is wound around a stator core, and the stator winding is rotatably disposed on an inner peripheral side of the stator core of the stator. 6. A permanent magnet type rotating electrical machine comprising a rotor.
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