CN111149281A - 永久磁铁式旋转电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够提高磁铁转矩与磁阻转矩的合计的最终转矩的永久磁铁式旋转电机。永久磁铁式旋转电机所具备的转子具有：转子铁芯；多个磁铁，其埋设在转子铁芯内；以及磁性狭缝，其设置于多个磁铁中的构成一极磁极的磁铁与间隙之间的区域即铁芯区域，且为透磁率比铁芯区域的透磁率低的区域，所述磁性狭缝的靠近转子的外周的端部与一极磁极的磁极中心相比，设置于与通过对线圈通电而施加于转子的周向上的力的方向相同的方向侧的铁芯区域，所述磁性狭缝的靠近转子的旋转轴中心的端部被设置在磁极中心上，或者与磁极中心相比，被设置在与力的方向相反的方向侧的铁芯区域。

Description

永久磁铁式旋转电机

技术领域

本发明涉及使用永久磁铁的旋转电机。

背景技术

工业用旋转电机及电动汽车、混合动力汽车用旋转电机通常采用对小型化、高输出化有利的永久磁铁式旋转电机。在为该永久磁铁式旋转电机中的将永久磁铁埋入到转子铁芯中的构造的情况下，能够得到由来自永久磁铁的磁铁磁通产生的磁铁转矩和由来自定子的磁阻磁通产生的磁阻转矩这两种转矩。并且，最终的电动机的转矩由这两种转矩的合计来决定。

但是，在上述一般构造的旋转电机中，存在上述两种转矩成为峰值的电流相位角β彼此不同这样的特征。具体而言，磁铁转矩在β＝0°时成为正的峰值，磁阻转矩在β＝45°时成为正的峰值。因此，合计转矩的峰值会在β比0°大或比45°小的情况下出现。即，在对电动机进行电流控制时，需要将电流相位角设定为在产生最大转矩时使两种转矩这双方均从峰值偏离的电流相位角β，最大转矩的值有时会比两种转矩的峰值的合计低。

与此相对，提出了如下构造：在转子上设置有用于使从永久磁铁朝向定子的磁通向转子的旋转方向偏移的狭缝状的贯通孔。(例如专利文献1)

另外，提出了如下构造：仅在转子的磁铁***孔的外周侧铁芯部中的比转子磁极中心线靠转子反转方向侧的位置，具备沿转子磁极中心线方向贯穿设置的狭缝。(例如专利文献2)

另外，提出了如下构造：在转子的相对于永久磁铁的磁通方向即d轴成为相位延迟的位置，设置有预定形状的截面形状的间隙。(例如专利文献3)

在先技术文献

专利文献

专利文献1

日本特开平11-206046号公报(第2页～第5项、图2)

专利文献2

日本特开平11-178255号公报(第2页～第4项、图2)

专利文献3

日本特开2012-023904号公报(第4页～第10项、图2)

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1～专利文献3示出的构造中，均能够变更磁铁磁通的路径与磁阻磁通的路径的位置关系，并使磁铁转矩成为峰值的电流相位角β与磁阻转矩成为峰值的电流相位角β相对地靠近。然而，由于用于使磁铁磁通不均匀化的间隙位于阻碍磁阻磁通的路径的位置，这会导致磁阻转矩本身的减少，因此，有时会使最终转矩下降。

本发明的目的在于得到能够提高磁铁转矩与磁阻转矩的合计的转矩的永久磁铁式旋转电机。

用于解决课题的手段

本发明的永久磁铁式旋转电机具备：

定子，所述定子具有定子铁芯及线圈；以及

转子，所述转子在所述定子的内侧与所述定子设有作为微小缝隙的间隙地配置，且旋转自如，

所述转子具有：

转子铁芯；

多个磁铁，所述多个磁铁埋设在所述转子铁芯内；以及

磁性狭缝，所述磁性狭缝设置于所述多个磁铁中的构成一极磁极的所述磁铁与所述间隙之间的区域即所述转子铁芯内的铁芯区域，且为透磁率比所述铁芯区域的透磁率低的区域，

所述磁性狭缝的长边方向上的端部中的比其它端部靠近所述转子的外周的端部与所述一极磁极的磁极中心相比，设置于与由转矩施加于所述转子的周向上的力的方向相同的方向侧的所述铁芯区域，

所述磁性狭缝的端部中的比其它端部靠近所述转子的旋转轴中心的端部被设置在所述磁极中心上，或者与所述磁极中心相比，被设置在与由转矩施加于所述转子的周向上的力的方向相反的方向侧的所述铁芯区域，

所述铁芯区域中的与所述磁性狭缝相比靠与所述力的方向相同的方向侧的区域的面积小于与所述磁性狭缝相比靠与所述力的方向相反的方向侧的区域的面积。

发明效果

根据本发明的永久磁铁式旋转电机，能够提高磁铁转矩与磁阻转矩的合计的转矩。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的永久磁铁式旋转电机的包括旋转轴方向在内的纵剖视图。

图2是示出本发明的实施方式1的基本构造的与永久磁铁式旋转电机的旋转轴方向垂直的A-A剖视图。

图3是示出本发明的实施方式1的基本构造且示出永久磁铁式旋转电机的主要部分的图。

图4是示出本发明的实施方式1的磁通的周向位置与间隙磁通密度的关系的图。

图5是示出本发明的实施方式1的相位与转矩的关系的图。

图6是示出本发明的实施方式2的基本构造的与永久磁铁式旋转电机的旋转轴方向垂直的A-A剖视图。

图7是示出本发明的实施方式2的基本构造且示出永久磁铁式旋转电机的主要部分的图。

图8是示出本发明的实施方式1的基本构造且示出永久磁铁式旋转电机的变形例的与旋转轴方向垂直的A-A剖视图。

图9是按绕组的种类示出本发明的实施方式1的相位与转矩的关系的图。

图10是示出本发明的实施方式1的基本构造且示出永久磁铁式旋转电机的变形例的与旋转轴方向垂直的A-A剖视图。

图11是示出本发明的实施方式1的基本构造且示出永久磁铁式旋转电机的变形例的主要部分的图。

图12是示出本发明的实施方式1的基本构造且示出永久磁铁式旋转电机的变形例的与旋转轴方向垂直的A-A剖视图。

图13是示出本发明的实施方式1的基本构造且示出永久磁铁式旋转电机的变形例的主要部分的图。

图14是示出本发明的实施方式1的基本构造且示出永久磁铁式旋转电机的变形例的与旋转轴方向垂直的A-A剖视图。

图15是示出本发明的实施方式1的基本构造且示出永久磁铁式旋转电机的变形例的主要部分的图。

图16是示出本发明的实施方式1的基本构造且示出永久磁铁式旋转电机的变形例的与旋转轴方向垂直的A-A剖视图。

图17是示出本发明的实施方式1的基本构造且示出永久磁铁式旋转电机的变形例的主要部分的图。

图18是示出本发明的实施方式1的基本构造且示出永久磁铁式旋转电机的变形例的与旋转轴方向垂直的A-A剖视图。

图19是示出本发明的实施方式1的基本构造且示出永久磁铁式旋转电机的变形例的主要部分的图。

图20是示出本发明的实施方式1的基本构造且示出永久磁铁式旋转电机的变形例的与旋转轴方向垂直的A-A剖视图。

图21是示出本发明的实施方式1的基本构造且示出永久磁铁式旋转电机的变形例的主要部分的图。

图22是示出本发明的实施方式1的基本构造且示出永久磁铁式旋转电机的变形例的与旋转轴方向垂直的A-A剖视图。

图23是示出本发明的实施方式1的基本构造且示出永久磁铁式旋转电机的变形例的主要部分的图。

图24是示出本发明的实施方式1的基本构造且示出永久磁铁式旋转电机的变形例的与旋转轴方向垂直的A-A剖视图。

图25是示出本发明的实施方式1的基本构造且示出永久磁铁式旋转电机的变形例的主要部分的图。

图26是示出本发明的实施方式1的基本构造且示出永久磁铁式旋转电机的变形例的与旋转轴方向垂直的A-A剖视图。

图27是示出本发明的实施方式1的基本构造且示出永久磁铁式旋转电机的变形例的主要部分的图。

图28是示出本发明的实施方式3的基本构造且示出永久磁铁式旋转电机的与旋转轴方向垂直的A-A剖视图。

图29是示出本发明的实施方式3的基本构造且示出永久磁铁式旋转电机的主要部分的图。

图30是示出本发明的实施方式3的基本构造且示出永久磁铁式旋转电机的变形例的主要部分的图。

图31是示出本发明的实施方式4的基本构造且示出永久磁铁式旋转电机的与旋转轴方向垂直的A-A剖视图。

图32是示出本发明的实施方式4的基本构造且示出永久磁铁式旋转电机的主要部分的图。

图33是示出本发明的实施方式4的基本构造且示出永久磁铁式旋转电机的变形例的主要部分的图。

图34是示出本发明的实施方式5的基本构造且示出永久磁铁式旋转电机的与旋转轴方向垂直的A-A剖视图。

图35是示出本发明的实施方式5的基本构造且示出永久磁铁式旋转电机的主要部分的图。

图36是示出本发明的实施方式5的基本构造且示出永久磁铁式旋转电机的变形例的主要部分的图。

图37是示出本发明的实施方式5的基本构造且示出永久磁铁式旋转电机的变形例的主要部分的图。

图38是本发明的实施方式6的永久磁铁式旋转电机的包括旋转轴方向在内的纵剖视图。

图39是示出本发明的实施方式6的基本构造且示出永久磁铁式旋转电机的与旋转轴方向垂直的转子的剖视图。

图40是示出本发明的实施方式6的基本构造且示出永久磁铁式旋转电机的与旋转轴方向垂直的转子的剖视图。

图41是示出本发明的实施方式7的基本构造且示出永久磁铁式旋转电机的与旋转轴方向垂直的转子的剖视图。

具体实施方式

实施方式1.

图1是用于实施本发明的实施方式1的旋转电机的包括旋转轴方向在内的纵剖视图。

在图1中，永久磁铁式旋转电机1具有框架13、支架15及旋转轴16，所述支架15配置于框架13的旋转轴方向上的两端面，并将轴承14保持于内径侧。另外，具备转子20和定子10，所述转子20经由轴承14被支承为以旋转轴16的旋转轴为中心旋转自如，所述定子10固接于框架13的内周，并隔着间隙地配置在转子20的外径侧。

图2是示出本发明的实施方式1的永久磁铁式旋转电机的基本构造的与旋转轴方向垂直的A-A剖视图。

图2所示的永久磁铁式旋转电机1具有定子10和配置于定子10的内侧的圆柱状的转子20。转子20在其与定子10之间隔开作为微小缝隙的间隙50地配置，转子20构成为能够旋转。

定子10包括定子铁芯11和线圈12，定子铁芯11例如为圆筒形状，例如将圆环状的薄板电磁钢板沿转子20的旋转轴的轴向层叠多块而形成为圆筒形状。

另外，定子铁芯11具有定子铁芯11的外周侧的圆环状的铁芯轭部111和从铁芯轭部111朝向内周侧突出并在周向上隔开间隔地形成的十八个齿部112。

线圈12经由绝缘体卷绕于定子铁芯11的齿部112，并安装于各齿部112之间的槽。在本实施方式的永久磁铁式旋转电机1中，以集中式卷绕构造为例进行说明。集中式卷绕构造为在一个齿部112卷绕有一个线圈的构造。因此，在各齿部112之间的槽收纳有两个线圈。

转子20具有转子铁芯21、二十四个永久磁铁22及旋转轴16，所述旋转轴16固定于转子铁芯21的中心，两端侧由设置于框架13的支架15的轴承14支承而能够旋转。另外，转子20在中心具有空心。在图2中，为了便于说明而省略了框架13、支架15、轴承14。

二十四个永久磁铁22被埋设在设置于转子铁芯21的孔中，转子铁芯21具有十二极磁极。一极由埋设于转子铁芯21的两个永久磁铁22构成。构成一极的两个永久磁铁22中的每一个为矩形形状，且被配置成从转子20的旋转轴中心侧朝向外周侧呈V字扩展。

永久磁铁22以呈V字状配置的两个永久磁铁22为一组，在转子铁芯21内沿周向均等地配置有十二组。在本实施方式中，各永久磁铁22与长边方向上的边成直角地被磁化。另外，对于永久磁铁22而言，将每一组中的以从转子铁芯21的内径侧朝向转子铁芯21的外径侧的方式被磁化的永久磁铁22和以从转子铁芯21的外径侧朝向转子铁芯21的内径侧的方式被磁化的永久磁铁22交替地配置在转子铁芯21内。

使用两个永久磁铁22的V字型磁铁构造容易同时有效地利用磁铁转矩和磁阻转矩。另外，由于在大部分的情况下存在在永久磁铁22与间隙50之间形成的转子铁芯区域，因此，设置磁性狭缝25时的效果较高。而且，设计容易。但是，在存在制作上的制约的情况下，也可以对形成一极量的磁极的永久磁铁22的数量、形状、位置等进行变更。

对于转子20而言，通过对线圈12通电并形成旋转磁场，从而使转子20以上述旋转轴为中心进行旋转。将本实施方式的旋转方向设为逆时针方向进行说明。

另外，本实施方式的永久磁铁式旋转电机1用于动力运转。动力运转是指将对线圈12通电的电能转换为使转子20旋转的动能的运转。此外，由于不是本发明的主旨，所以省略详细的说明。另外，在本实施方式中，通过对线圈12通电而施加于转子20的周向上的力的方向与转子20的旋转方向相同。

另外，在本实施方式中，以定子10的齿部112为十八个且转子20的磁极数为十二极、即极数-槽数为2比3系列的永久磁铁式旋转电机为例进行说明。

在转子铁芯21设置有隔磁磁桥26，以使来自永久磁铁22的磁铁磁通31容易经由间隙向定子10侧交链。在本实施方式中，将隔磁磁桥26设置成使其位于各永久磁铁22的长边方向的两端侧。由此，能够抑制在转子铁芯21内闭合的那样的磁铁磁通31的路径的产生。

另外，在转子铁芯21设置有磁性狭缝25，所述磁性狭缝25由透磁率比构成转子铁芯21的材料本身的透磁率低的材料构成。即，磁性狭缝25的区域与转子铁芯21的区域相比，成为透磁率低的低透磁率区域。此外，由于磁性狭缝25的区域只要与转子铁芯21的区域相比成为透磁率低的低透磁区域即可，所以也可以设为间隙。另外，也可以在狭缝25中填充透磁率比转子铁芯21的区域低的树脂、散热材料等来提高转子铁芯21的强度或提高转子铁芯21及永久磁铁22的冷却效果。一般而言，用于形成转子铁芯21的材料的透磁率比空气高，因此，即使不设置其它材料地设为间隙，磁性狭缝25的区域也能够形成透磁率比转子铁芯21低的低透磁率区域。

关于包括磁性狭缝25在内的转子铁芯21，使用图3进一步详细地说明。图3是以本实施方式的永久磁铁式旋转电机1中的构成一极量的磁极的转子20的一部分为中心的图2的放大图。

如上述那样，磁性狭缝25由透磁率比转子铁芯21低的材料构成，其形状为从永久磁铁22附近延伸至间隙50附近的细长的形状。

磁性狭缝25具有倾斜地设置于位于构成一极磁极的永久磁铁22与间隙50之间的转子铁芯21的区域。磁性狭缝25的长边方向上的端部中的比其它端部靠近转子20的外周的位置的端部与构成一极的磁极的中心即磁极中心相比，设置在位于与由转矩施加于转子20的周向上的力的方向相同的方向侧的转子铁芯21的区域。另外，长边方向上的端部中的比其它端部靠近转子20的旋转轴中心侧的位置的端部被设置成位于磁极中心上，或者被设置成与磁极中心相比，位于与通过对线圈12通电而施加于转子20的周向上的力的方向相反的方向侧的转子铁芯21的区域。在此所说的端部是指磁性狭缝的长边方向上的两端，具体而言是指其两端的边。

以磁性狭缝25为分界，将位于构成一极磁极的永久磁铁22与间隙50之间的转子铁芯区域分为与上述力的方向相同的方向侧的区域和与上述力的方向相反的方向侧的区域进行说明。在该情况下，比磁性狭缝25靠与上述力的方向相同的方向侧的区域的面积小于比磁性狭缝25靠与上述力的方向相反的方向侧的区域的面积。各个区域由转子的外周边、磁铁的磁通产生边、磁性狭缝等形成。

在此，在将磁性狭缝25中的靠近转子20的旋转轴中心侧的端部上的端点设为端点A、将靠近转子20的外周的端部上的端点设为端点B的情况下，将假想地直线连结端点A与端点B的线设为直线AB。将该直线AB与转子20的表面的交点设为交点C。将此处的端点A设为在端部上最靠近磁铁边或磁铁边的延长线的点。在可取的点存在多个的情况下，设为在排列该点时位于中央的点或最靠近中央的点。另外，将端点B设为在端部上最靠近转子20的表面的点。在可取的点存在多个的情况下，设为在排列该点时位于中央的点或最靠近中央的点。

在将转子20的旋转轴中心设为O的情况下，将假想地连结交点C与旋转轴中心O的线设为直线OC。将如下的线与位于该线的延长线上的转子20的表面的交点设为交点D，所述线为假想地直线连结比该直线OC靠旋转方向前进侧的区域所包含的永久磁铁22中的位于最外周侧的端缘上的端点与旋转轴中心O的线。

将如下的线与位于该线的延长线上的转子20的表面的交点设为交点E，所述线为假想地直线连结比直线OC靠动力运转时的旋转方向滞后侧的区域所包含的永久磁铁22中的位于最外周侧的端缘上的端点与旋转轴中心O的线。在构成一极磁极的永久磁铁22中，将与直线AB相比位于旋转方向前进侧的永久磁铁22的磁通产生边的全部的长度相加而得到的长度的全长设为X。另外，将与直线AB相比位于动力运转时的旋转方向滞后侧的永久磁铁22的磁通产生边的全部的长度相加而得到的长度的全长设为Y。此时，磁性狭缝25的形状满足使用了将交点C与交点D连结的圆弧CD和全长X、将交点C与交点E连结的圆弧CE和全长Y的数学式(1)。

数学式1

而且，能够利用直线AB将位于构成一极的永久磁铁22与间隙50之间的转子铁芯21分割为动力运转时的旋转方向前进侧铁芯区域21A和动力运转时的旋转方向滞后侧铁芯区域21B。此时，旋转方向前进侧铁芯区域21A的面积比旋转方向滞后侧铁芯区域21B小。

在此，对成为转矩的产生源的磁通的状态进行说明。从与直线AB相比位于旋转方向前进侧的永久磁铁22的磁通产生边产生的磁铁磁通31欲从转子铁芯21向间隙50流动，但会由透磁率比转子铁芯21低的磁性狭缝25对方向进行限制。在满足上述条件的磁性狭缝25的形状中，在旋转方向前进侧铁芯区域21A，磁铁磁通31会偏向旋转方向前进侧。由此，能够使磁铁转矩成为正的峰值的电流相位角比以往的电流相位角大。

而且，欲从定子铁芯11经由间隙50在转子铁芯21流动的磁阻磁通32的路径由透磁率比转子铁芯21低的磁性狭缝25进行限制。并且，不到达旋转方向前进侧铁芯区域21A地在旋转方向滞后侧铁芯区域21B内通过。由此，能够使磁阻转矩成为正的峰值的电流相位角比以往的电流相位角小。除此之外，由于旋转方向滞后侧铁芯区域21B的面积比旋转方向前进侧铁芯区域21A大，因此，即使设置磁性狭缝25，也能够不使磁阻磁通32减少地产生与没有磁性狭缝25的情况同等的磁阻转矩。

因此，由于最终会使磁铁转矩和磁阻转矩各自成为正的峰值的电流相位角的间隔缩窄，所以能够提高动力运转时的综合的转矩。

图4为通过有限元法解析出的基于未通电状态下的电角度为一个周期的量(磁极为两极的量)的磁铁磁通31的间隙磁通密度分布。横轴表示周向位置，纵轴表示间隙50的磁通密度。图4的图表中的虚线示出了未设置磁性狭缝25时的周向位置与间隙磁通密度的关系。另外，实线示出了设置有磁性狭缝25时的周向位置与间隙磁通密度的关系。在有磁性狭缝25的情况下，与没有磁性狭缝25的情况相比，其结果是，一极内的间隙磁通密度向动力运转时的转子20的旋转方向偏移。

图5示出了通过有限元法解析出的在电流值恒定的条件下的转矩相对于电流相位角β的变化。横轴表示电流相位角β，纵轴表示转矩。在图表中示出了磁铁转矩、磁阻转矩及它们的合计转矩。在图5中用虚线示出的各部分分别为没有磁性狭缝25的情况下的结果。另外，用实线示出的各部分分别为有磁性狭缝25的情况下的结果。

表示磁铁转矩与磁阻转矩的合计的合计转矩中的在有磁性狭缝25的情况下出现峰值的电流相位角β比没有磁性狭缝25的情况小。另外，转矩的峰值本身会变大。可以推测：对于以往在电流相位角β＝0°时为正的峰值的磁铁转矩和在电流相位角β＝45°时为正的峰值的磁阻转矩而言，利用磁性狭缝25使各自的成为峰值的电流相位角β相互接近，并提高转矩。

因此，即使通过在满足上述旋转方向前进侧铁芯区域21A与旋转方向滞后侧铁芯区域21B的面积的关系条件、数学式(1)的范围设置磁性狭缝25而改变构造，也能够使磁铁转矩与磁阻转矩的电流相位角接近。因此，能够提高动力运转工作时的永久磁铁式旋转电机的磁铁转矩与磁阻转矩的合计转矩。

实施方式2.

图6是示出本发明的实施方式2的永久磁铁式旋转电机的基本构造的与旋转轴方向垂直的A-A剖视图。在图6中，标注有与图2相同的附图标记的部分表示相同或对应的结构，并省略其说明。磁性狭缝25的结构及永久磁铁式旋转电机1的工作环境与本发明的实施方式1不同。

在实施方式1中，示出了在动力运转时使用的永久磁铁式旋转电机的构造，但假定本实施方式的永久磁铁式旋转电机1在再生运转时使用。再生运转为将赋予转子20的动能转换为电能并从线圈12的端子取出的运转。此时，永久磁铁式旋转电机1作为发电机发挥作用。此外，由于不是本发明的主旨，所以省略详细的说明。

以下说明本实施方式的永久磁铁式旋转电机1的构造。如图6所示，本实施方式的永久磁铁式旋转电机1与实施方式1同样地具有定子10和配置于定子10的内侧的圆柱状的转子20。转子20在其与定子10之间隔开作为微小缝隙的间隙50地配置，转子20构成为能够旋转。

定子10包括定子铁芯11和线圈12，定子铁芯11为圆筒形状，例如将圆环状的薄板电磁钢板沿转子20的旋转中心轴的轴向层叠多块而形成为圆筒形状。

线圈12经由绝缘体卷绕于定子铁芯11的齿部112，并安装于各齿部112之间的槽。在本实施方式的永久磁铁式旋转电机1中，与实施方式1同样地，以集中式卷绕构造为例进行说明。

转子20具有转子铁芯21、二十四个永久磁铁22及旋转轴16，所述旋转轴16固定于转子铁芯21的中心，两端侧由设置于框架13(未图示)的支架15(未图示)的轴承14(未图示)支承而能够旋转。另外，在转子铁芯21设置有隔磁磁桥26，以便抑制磁铁磁通31的在转子铁芯内使磁通闭合的磁通路径，并使磁铁磁通31容易经由间隙50向定子10侧交链。在本实施方式中，也在图6中图示出了将隔磁磁桥26设置于各永久磁铁22的长边方向上的两端侧的例子。

转子20从外部接受动能而进行旋转。将本实施方式的旋转方向设为逆时针方向进行说明。在再生运转时通过对线圈12通电而施加于转子20的周向上的力的方向与转子20的旋转方向相反。即，在再生运转时永久磁铁式旋转电机1本身发挥的转矩以将来自外部的转矩抵消的方式进行作用。

另外，在本实施方式中，在图6中示出定子10的齿部112为十八个且转子20的磁极数为十二极、即极数-槽数为2比3系列的例子进行说明。

关于本实施方式中的磁性狭缝25的结构，使用图7进行详细说明。图7是以永久磁铁式旋转电机1中的构成一极量的磁极的转子20的一部分为中心的图6的放大图。

磁性狭缝25由透磁率比转子铁芯21低的材料构成，并具有从永久磁铁22附近延伸至间隙50附近的细长的形状。

磁性狭缝25具有倾斜地设置于位于构成一极磁极的永久磁铁22与间隙50之间的转子铁芯21的区域。长边方向上的端部中的比其它端部靠近转子20的外周的位置的端部与构成一极的磁极的中心即磁极中心相比，设置在位于与通过在再生运转时对线圈12通电而施加于转子20的力的方向相同的方向侧的转子铁芯21的区域。另外，长边方向上的端部中的比其它端部靠近转子20的旋转轴中心的位置的端部被设置成位于磁极中心上，或者被设置成与磁极中心相比，位于与由转矩施加于上述转子的周向上的力的方向相反的方向侧的转子铁芯21的区域。

以磁性狭缝25为分界，将位于构成一极磁极的永久磁铁22与间隙50之间的转子铁芯区域分为与上述力的方向相同的方向侧的区域和与上述力的方向相反的方向侧的区域进行说明。此时，比磁性狭缝25靠与上述力的方向相同的方向侧的区域的面积小于比磁性狭缝25靠与上述力的方向相反的方向侧的区域的面积。各个区域由转子的外周边、磁铁的磁通产生边、磁性狭缝等形成。

将磁性狭缝25中的靠近旋转轴的端部的端点设为端点A、将外周侧的端点设为端点B。此时，将假想地直线连结端点A和端点B的线即直线AB与该直线AB的延长线上的转子20的表面的交点设为交点C。在此所说的端部是指磁性狭缝的长边方向上的端缘，将此处的端点A设为在端部上最靠近磁铁边或磁铁边的延长线的点。在可取的点存在多个的情况下，设为在排列该点时位于中央的点或最靠近中央的点。另外，将端点B设为在端部上最靠近转子20的表面的点。在可取的点存在多个的情况下，设为在排列该点时位于中央的点或最靠近中央的点。

在将转子20的旋转轴中心设为旋转轴中心O的情况下，将假想地直线连结交点C与旋转轴中心O的线设为直线OC。并且，将如下的线与该线的延长线上的转子20的表面的交点设为交点D，所述线为假想地直线连结转子20的旋转方向前进侧所包含的永久磁铁22中的位于最外周侧的端缘上的端点与旋转轴中心O的线。另外，将如下的线与该线的延长线上的转子20的表面的交点设为交点E，所述线为直线连结比直线OC靠旋转方向滞后侧的区域所包含的永久磁铁22中的位于最外周侧的端缘上的端点与旋转轴中心O的线。

在构成一极磁极的永久磁铁22中，将与直线AB相比位于再生运转时的旋转方向前进侧的磁铁的磁通产生边的全部的长度相加而得到的全长设为X。另外，将与直线AB相比位于再生运转时的旋转方向滞后侧的磁铁的磁通产生边的全部的长度相加而得到的全长设为Y。此时，磁性狭缝25的形状满足使用了将交点C与交点D连结的圆弧CD和全长X、将交点C与交点E连结的圆弧CE和全长Y的数学式(2)。

数学式2

而且，利用直线AB，将位于永久磁铁22与间隙之间的转子铁芯21分割为再生运转时的旋转方向前进侧铁芯区域21A和再生运转时的旋转方向滞后侧铁芯区域21B进行说明。此时，旋转方向前进侧铁芯区域21A的面积比旋转方向滞后侧铁芯区域21B大。

在此，使用图7，对成为转矩的产生源的磁通的状态进行说明。从与直线AB相比位于再生运转时的旋转方向滞后侧的永久磁铁22的磁通产生边产生的磁铁磁通31欲从转子铁芯21向间隙50流动，但会由透磁率比转子铁芯21低的磁性狭缝25对方向进行限制。

即，磁铁磁通31会偏向旋转方向滞后侧铁芯区域21B。由此，能够使磁铁转矩成为负的峰值的电流相位角β比以往的电流相位角β小。

而且，欲从定子铁芯11经由间隙50流动的磁阻磁通32的路径由透磁率比转子铁芯21低的磁性狭缝25进行限制，避开旋转方向滞后侧铁芯区域21B地在旋转方向前进侧铁芯区域21A内通过。由此，能够使磁阻转矩成为负的峰值的电流相位角比以往的电流相位角大。

除此之外，由于旋转方向前进侧铁芯区域21A的面积比旋转方向滞后侧铁芯区域21B大，因此，即使设置磁性狭缝25，也能够不使磁阻磁通32减少地产生与没有磁性狭缝25的情况同等的磁阻转矩。

因此，即使通过在满足上述旋转方向前进侧铁芯区域21A与旋转方向滞后侧铁芯区域21B的面积的关系、数学式(1)的范围设置磁性狭缝25而改变构造，也能够使磁铁转矩的电流相位角与磁阻转矩的电流相位角接近。因此，能够提高再生运转工作时的永久磁铁式旋转电机的磁铁转矩与磁阻转矩的合计的转矩。

此外，在实施方式1及实施方式2中，以转子20的磁极数为十二极且定子10的齿部112为十八个、即极数-槽数为2比3系列为例，在图2及图6中图示并进行了说明，但也可以不一定为2比3系列。也可以为8比9系列、10比12系列等。与2比3系列相比，8比9系列及10比12系列具有使绕组系数增加的效果，能够实现转矩的提高及转矩脉动的抑制。

而且，如图8所示，也可以将定子10的构造设为具有七十二个齿的分布式卷绕构造。分布式卷绕构造为在与比相邻的槽远离的槽之间卷绕线圈的构造。根据极数与槽数的组合，使线圈的排列变化。另外，也可以为图8所示的以外的极数-槽数的旋转电机。在该情况下，也能够期待与上述集中式卷绕构造同样的转矩提高效果。但是，在有磁性狭缝25的情况下，从发挥磁阻转矩的观点出发，集中式卷绕构造比分布式卷绕构造优异。

图9示出了针对在图2的集中式卷绕构造及图8的分布式卷绕构造中去除永久磁铁22并将该去除后的区域设为隔磁磁桥26的构造，通过有限元法在电流值恒定的条件下解析出的转矩相对于电流相位角β的结果。即，在不产生磁铁转矩而仅产生磁阻转矩的条件下进行解析。

图9所示的图表的横轴表示电流相位角β，纵轴表示转矩。图表上的用虚线示出的结果为没有磁性狭缝25的情况，用实线示出的结果为有磁性狭缝25的情况。

在集中式卷绕构造中，与没有磁性狭缝25的情况相比，在有磁性狭缝25的情况下，相对于电流相位角β的磁阻转矩的最大值变大。另一方面，在分布式卷绕构造中，与没有磁性狭缝25的情况相比，在有磁性狭缝25的情况下，相对于电流相位角β的磁阻转矩的最大值变小。即使为以往无法充分发挥磁阻转矩的集中式卷绕构造，也能够利用磁性狭缝25使磁阻磁通的路径变化，并提高磁阻转矩。另外，虽然未进行图示，也可以为外转子构造的旋转电机。

另外，也可以改变形成一极量的磁极的永久磁铁22的数量、形状、位置等。例如，即使在如图10及图11所示的那样将形成一极量的磁极的永久磁铁22设为一个、如图12及图13所示的那样将形成一极量的磁极的永久磁铁22的数量设为三个的情况下，也能够得到与实施方式1及实施方式2的构造同样的效果。

另外，也可以如作为本发明的永久磁铁式旋转电机1的变形例的图14及图15那样，使磁性狭缝25向旋转方向的倾斜角度变小。另外，也可以如图16及图17所示，使磁性狭缝25向旋转方向的倾斜角度变大。通过在满足上述设置磁性狭缝25的位置的条件的基础上适当地变更磁性狭缝25的倾斜角度，从而可以发挥如下效果：不会在旋转方向前进侧铁芯区域21A产生由磁铁磁通31引起的磁饱和，能够有效地发挥较高的转矩。此外，更优选的是，将磁性狭缝25的倾斜角度的变更适当地调整为不产生磁饱和的程度。

另外，也可以如示出本发明的永久磁铁式旋转电机1的变形例的图18及图19那样，将磁性狭缝25设为凹向旋转轴中心侧的曲线而非直线，或者如图20及图21那样，将磁性狭缝25设为凹向外周侧的曲线而非直线。在该情况下，通过在满足上述设置磁性狭缝25的位置的条件的基础上使磁性狭缝25的形状适当地变化，从而可以发挥如下效果：不会产生由磁铁磁通31引起的磁饱和，能够有效地发挥较高的转矩。

另外，也可以如图22及图23那样设为使磁性狭缝25的旋转轴中心侧端点a与永久磁铁22或隔磁磁桥26一致的形状、或者如图24及图25那样设为使磁性狭缝25的外周侧端点b与间隙50一致的形状。而且，也可以如图26及图27那样设为使磁性狭缝25的外周侧端点b与间隙50一致并且使磁性狭缝25的旋转轴中心侧端点a与永久磁铁22或隔磁磁桥一致的形状。由此，除了能够提高上述转矩的效果之外，还能够抑制漏磁通并发挥更高的转矩。

另外，在实施方式1及实施方式2中，使构成V字的两个永久磁铁22的长边方向上的长度相等。通过使永久磁铁22的尺寸相同，从而能够降低磁铁成本。

另外，也可以改变两个永久磁铁22的种类。例如，使产生通过对线圈12通电而施加于转子20的周向上的力的方向的那一侧的永久磁铁22的剩余磁通密度增大，由此，使一极内的间隙磁通密度在动力运转时向转子20的旋转方向偏移，在再生运转时向与转子20的旋转方向相反的方向偏移。因此，能够使磁铁转矩成为峰值的电流相位角β与磁阻转矩成为峰值的电流相位角β相互靠近，能够进一步提高转矩。

而且，在实施方式1及实施方式2中，通过内转型的构造进行了说明，但也可以应用于外转型的构造。

实施方式3.

实施方式3的转子铁芯21的结构与实施方式1不同。省略与实施方式1相同的结构，以下对本实施方式进行说明。

图28是示出本发明的实施方式3的永久磁铁式旋转电机的基本构造的与旋转轴方向垂直的A-A剖视图。在图28中，标注有与图2相同的附图标记的部分表示相同或对应的结构，并省略其说明。

如图28所示，本实施方式的永久磁铁式旋转电机1与实施方式1同样地具有定子10和配置于定子10的内侧的圆柱状的转子20。转子20在其与定子10之间隔开作为微小缝隙的间隙50地配置，转子20构成为能够旋转。

定子10包括定子铁芯11和线圈12，定子铁芯11为圆筒形状，例如将圆环状的薄板电磁钢板沿转子20的旋转轴的轴向层叠多块而形成为圆筒形状。

转子20具有转子铁芯21、二十四个永久磁铁22及旋转轴16，所述旋转轴16固定于转子铁芯21的中心，两端侧由设置于框架13(未图示)的支架15(未图示)的轴承14(未图示)支承而能够旋转。

对于转子20而言，通过对线圈12通电并形成旋转磁场，从而使转子20以旋转轴为中心进行旋转。将本实施方式的旋转方向设为逆时针方向进行说明。另外，本实施方式中的永久磁铁式旋转电机1用于动力运转。

此外，将本实施方式与实施方式1同样地设为用于动力运转并进行说明，但在用于再生运转的情况下，能够使本实施方式对应于与实施方式2同样的结构。

另外，在本实施方式中，通过定子10的齿部112为十八个且转子20的磁极数为十二极、即极数-槽数为2比3系列的例子进行说明。

使用图29进一步详细说明。图29是以本实施方式的永久磁铁式旋转电机1中的构成一极量的磁极的转子20的一部分为中心的图28的放大图。

如图29所示，转子铁芯21具有隔磁磁桥26。隔磁磁桥26被设置成抑制在转子铁芯21内闭合的那样的磁铁磁通的交链路径，并使磁铁磁通容易经由间隙50向定子10侧交链。在本实施方式中，隔磁磁桥26分别设置于矩形形状的永久磁铁22的长边方向的磁铁端部。即，各永久磁铁22以将长边方向的两端夹在隔磁磁桥之间的形态被埋设在设置于转子铁芯21的孔中。此外，亦如在实施方式1的变形例中示出的那样，各永久磁铁22的形状能够进行变更，在本实施方式中示出的隔磁磁桥26与永久磁铁22的位置关系能够进行变更。另外，在本实施方式中，设置于各永久磁铁22的隔磁磁桥26中的位于旋转轴中心侧的端部的隔磁磁桥26可有可无。

隔磁磁桥26与间隙50之间的转子铁芯21具有位于动力运转时的旋转方向前进侧的前进侧外桥41和位于动力运转时的旋转方向滞后侧的部分的滞后侧外桥42。

在本实施方式中，如图29所示，前进侧外桥41的径向上的厚度比滞后侧外桥42的径向上的厚度大。通过设为这种方式，从而使旋转方向前进侧铁芯区域21A的磁铁磁通31的相位向旋转方向前进侧移动。由此，能够发挥更高的转矩。

另外，在以与实施方式2对应的结构在再生运转时使用的情况下，如图30所示，可以使滞后侧外桥42的径向上的厚度比前进侧外桥41的径向上的厚度大。在该情况下，也能够使通过外桥的磁铁磁通31的大小不均匀化。

即，通过使外桥41、42中的位于从转子20的旋转轴中心侧向转子20的外周侧的磁性狭缝25的倾斜方向的那一侧的径向上的厚度增大，从而使磁铁磁通31变化。

因此，通过变更外桥41、42的径向上的厚度，从而能够使磁铁磁通不均匀化，能够有效地发挥较高的转矩。

因此，除了与实施方式1同样的能够提高转矩的效果之外，还能够更有效地发挥较高的转矩。

实施方式4.

图31是示出本发明的实施方式4的永久磁铁式旋转电机的基本构造的与旋转轴方向垂直的A-A剖视图。在图31中，标注有与在实施方式1及实施方式3中为了说明永久磁铁式旋转电机1而使用的附图相同的附图标记的部分表示相同或对应的结构，并省略其说明。磁性狭缝25和后述的中心桥43的结构与本发明的实施方式1及实施方式3不同。

使用图32，对磁性狭缝25与中心桥43的关系进行说明。图32是以本实施方式的永久磁铁式旋转电机1中的构成一极量的磁极的转子20的一部分为中心的图31的放大图。

在采用将永久磁铁22的数量设为两个的V字型磁铁构造时的通常的情况下，如图32所示，在V字的根部附近构成中心桥43。在本实施方式中，设为如下结构：相对于该中心桥43，设置成使磁性狭缝25的旋转轴中心侧的端点A的周向位置成为该中心桥43的附近。

具体而言，将形成V字型的两个永久磁铁22中的位于动力运转时的旋转方向前进侧的永久磁铁22的、位于最靠旋转方向滞后侧的永久磁铁22的端部设为端点F。另外，将位于动力运转时的旋转方向滞后侧的永久磁铁22的、位于最靠旋转方向前进侧的永久磁铁22的端部设为端点G。并且，将假想地直线连结转子20的旋转轴中心O与端点F的线设为直线OF。而且，将假想地直线连结旋转轴中心O与端点G的线设为直线OG。此时，可以在直线OF与直线OG之间设置磁性狭缝25的旋转轴中心侧的端点A。

如上述那样，通过相对于中心桥43在周向位置的附近设置磁性狭缝25的靠近转子20的旋转轴中心的端点A，从而容易抑制进行高速旋转的转子20的应力。而且，如图33所示，更优选的是，可使磁性狭缝25的旋转轴中心侧的端点A与永久磁铁22或设置于各永久磁铁22的长边方向的旋转轴中心侧的隔磁磁桥26的距离比中心桥43的周向宽度小。由此，能够抑制磁铁磁通31的泄漏，并有效地发挥较高的转矩。

因此，除了能够与实施方式1及实施方式3同样地提高转矩的效果之外，还能够得到可发挥更高的转矩的效果。

实施方式5.

图34是示出本发明的实施方式5的永久磁铁式旋转电机的基本构造的与旋转轴方向垂直的A-A剖视图。在图34中，标注有与在实施方式1、实施方式3及实施方式4中为了说明永久磁铁式旋转电机1而使用的附图相同的附图标记的部分表示相同或对应的结构，并省略其说明。磁铁的结构与本发明的实施方式1、实施方式3及实施方式4不同。

使用图35，对本实施方式的磁铁的构造进行说明。图35是以本实施方式的永久磁铁式旋转电机1中的构成一极量的磁极的转子20的一部分为中心的图34的放大图。

如图35所示，采用将永久磁铁22的数量设为两个的V字型磁铁构造，永久磁铁22被埋设于转子铁芯21。将各永久磁铁22的形状由矩形形状构成的结构作为例子进行采用。此时，能够将两个永久磁铁22大致分为位于转子20的动力运转时的旋转方向前进侧的永久磁铁22A和位于动力运转时的旋转方向滞后侧的永久磁铁22B。

在本实施方式中，构成V字的两个磁铁的长边方向上的长度不同。具体而言，使前进侧磁铁22A的长边的长度比滞后侧磁铁22B的长边的长度大。通过按这种方式构成，从而能够缓和磁饱和，具有可产生更高的转矩的效果。另外，如图36所示，对于构成V字的两个永久磁铁22的长边的长度而言，可以使滞后侧磁铁22B的长边的长度比前进侧磁铁22A的长边的长度大。在该情况下，也能够缓和磁饱和，具有可产生更高的转矩的效果。

另外，如图37所示，也可以使磁性狭缝25在中途中断。在磁性狭缝25，在磁性狭缝25的长边方向上的中间位置设置有狭缝横跨桥。狭缝横跨桥被设置成对磁性狭缝25进行分割。磁性狭缝25被狭缝横跨桥分为两个。

因此，通过本实施方式，除了能够与实施方式1、实施方式3及实施方式4同样地提高转矩的效果之外，还能够得到可发挥更高的转矩的效果。

此外，在本实施方式中，对与实施方式1、实施方式3及实施方式4同样地用于动力运转的永久磁铁式旋转电机1进行了说明，但在用于再生运转的情况下，能够使本实施方式对应于与实施方式2同样的结构。

实施方式6.

图38是本发明的实施方式6的永久磁铁式旋转电机的包括旋转轴方向在内的纵剖视图。另外，图39是示出本发明的实施方式6的永久磁铁式旋转电机的基本构造的与旋转轴方向垂直的面处的包括转子20A在内的剖视图。另外，图40是示出本发明的实施方式6的永久磁铁式旋转电机的基本构造的与旋转轴方向垂直的面处的包括转子20B在内的剖视图。在图38、图39及图40中，标注有与为了说明实施方式1及实施方式3～5的永久磁铁式旋转电机而使用的附图相同的附图标记的部分表示相同或对应的结构，并省略其说明。实施方式6的转子20A、20B的结构与本发明的实施方式1及实施方式3～5不同。

在本实施方式6中，转子20A和转子20B作为多个转子固定于共用的旋转轴，转子在轴向上被分为两段。即，如图38所示，多个转子20A、20B使各自的旋转轴一致，并在旋转轴方向上相接地配置。转子20A中的永久磁铁22的位置与转子20B中的永久磁铁22的位置在周向上一致。另一方面，在沿着旋转轴方向观察时，设置于转子20A和转子20B的磁性狭缝25A、25B的形状及位置相互不同。

形成于转子20A的磁性狭缝25A及形成于转子20B的磁性狭缝25B均为从永久磁铁22附近延伸至间隙50附近的细长的形状。与实施方式1同样地，磁性狭缝25A、25B均为：磁性狭缝25的长边方向上的两侧的端部中的比其它端部靠近转子20A的外周的位置的端部与构成一极的磁极的中心即磁极中心相比，设置在位于与由转矩施加于转子20A的周向上的力的方向相同的方向侧的转子铁芯21的区域。另外，长边方向上的两侧的端部中的比其它端部靠近转子20A的旋转轴中心侧的位置的端部被设置成位于磁极中心上，或者被设置成与磁极中心相比，位于与通过对线圈12通电而施加于转子20的周向上的力的方向相反的方向侧的转子铁芯21A的区域。设置于转子20A和转子20B的磁性狭缝25A、25B的形状及位置在轴向上不同。图39所示的转子20A的磁性狭缝25A被设置成磁性狭缝25A的长边方向相对于转子20A的半径方向具有倾斜。另一方面，图40所示的转子20B的磁性狭缝25B被设置成磁性狭缝25B的长边方向相对于转子20B的半径方向几乎不具有倾斜。

在改变磁性狭缝的形状或位置时，齿槽转矩、转矩波动及电磁激振力的相位和振幅变化。因此，通过组合多种设置有形状或位置不同的磁性狭缝的转子，从而能够消除齿槽转矩、转矩波动及电磁激振力。另外，将转子20A、20B的轴向上的长度决定为能够消除齿槽转矩、转矩波动及电磁激振力即可，并不一定需要使之相同。另外，由于本实施方式6中的永久磁铁22在沿着旋转轴方向观察时配置在相同的位置，因此，能够谋求永久磁铁22的***作业的共用化。

此外，在本实施方式6中，对与实施方式1、及实施方式3～5同样地用于动力运转的永久磁铁式旋转电机进行了说明，但在用于再生运转的情况下，能够使本实施方式6对应于与实施方式2同样的结构。另外，通过组合两种以上的转子并增加组合的种类，从而能够进一步降低齿槽转矩、转矩波动及电磁激振力。另外，对磁性狭缝25A与磁性狭缝25B的形状及位置在轴向上不同的实施例进行了说明，但也可以是，仅形状在轴向上不同。或者，也可以是，磁性狭缝25A与磁性狭缝25B仅位置在轴向上不同。

实施方式7.

图41是示出本发明的实施方式7的永久磁铁式旋转电机的基本构造的与旋转轴方向垂直的面处的包括转子20C在内的剖视图。在图41中，标注有与为了说明实施方式1及3～6的永久磁铁式旋转电机而使用的附图相同的附图标记的部分表示相同或对应的结构，并省略其说明。实施方式7在转子20C的截面处的磁性狭缝25C、25D与本发明的实施方式1及实施方式3～6不同。

在本实施方式7中，在转子20C的转子铁芯21C，形状及位置相互不同的多种磁性狭缝25C、25D设置在位于构成一极磁极的永久磁铁22与间隙50之间的转子铁芯21C的区域。两种磁性狭缝25C、25D在周向上交替地配置。形成于转子20C的磁性狭缝25C、25D均为从永久磁铁22附近延伸至间隙50附近的细长的形状。与实施方式1同样地，各个磁性狭缝25C、25D的长边方向上的端部中的比其它端部靠近转子20C的外周的位置的端部与构成一极磁极的中心即磁极中心相比，设置在位于与由转矩施加于转子20C的周向上的力的方向相同的方向侧的转子铁芯21的区域。另外，磁性狭缝25C、25D的长边方向上的端部中的比其它端部靠近转子20C的旋转轴中心侧的位置的端部被设置成位于磁极中心上，或者被设置成与磁极中心相比，位于与通过对线圈12通电而施加于转子20的周向上的力的方向相反的方向侧的位于永久磁铁22与间隙50之间的转子铁芯21C的区域。

一方的磁性狭缝25C被设置成磁性狭缝25C的长边方向相对于转子20C的半径方向具有倾斜。与此相对，另一方的磁性狭缝25D被设置成磁性狭缝25D的长边方向相对于转子20C的半径方向几乎不具有倾斜。在改变磁性狭缝的形状或位置时，齿槽转矩、转矩波动及电磁激振力的相位和振幅变化。因此，通过在一个转子组合多种形状或位置相互不同的磁性狭缝25C、25D，从而能够消除齿槽转矩、转矩波动及电磁激振力。

通过在一个转子组合两种形状或位置相互不同的磁性狭缝25C、25D，从而能够降低齿槽转矩、转矩波动及电磁激振力。而且，能够组合三种以上的磁性狭缝，通过增加组合的种类，从而能够进一步降低齿槽转矩、转矩波动及电磁激振力

另外，与实施方式6同样地，能够使转子20C在轴向上相接地配置多个。在该情况下，由于能够相对于使用多种转子20A、20B的实施方式6使用相同的转子铁芯21C，因此，与实施方式6相比，能够谋求成本降低。

另外，关于本发明，参照优选的实施方式，对本发明的内容进行了具体说明，但本领域技术人员显然能够基于本发明的基本的技术思想及教导而采用各种变更形态。

附图标记说明

1永久磁铁式旋转电机、10定子、11定子铁芯、12线圈、13框架、14轴承、15支架、16旋转轴、20、20A、20B、20C转子、21、21C转子铁芯、21A旋转方向前进侧铁芯区域、21B旋转方向滞后侧铁芯区域、22永久磁铁、22A前进侧永久磁铁、22B滞后侧永久磁铁、25、25A、25B、25C、25D磁性狭缝、26隔磁磁桥、31磁铁磁通、32磁阻磁通、41前进侧外桥、42滞后侧外桥、43中心桥、50间隙、111铁芯轭部、112齿部。

Claims (12)

1.一种永久磁铁式旋转电机，其特征在于，所述永久磁铁式旋转电机具备：

定子，所述定子具有定子铁芯及线圈；以及

转子，所述转子在所述定子的对面与所述定子设有作为微小缝隙的间隙地配置，且旋转自如，

所述转子具有：

转子铁芯；

多个磁铁，所述多个磁铁埋设在所述转子铁芯内；以及

磁性狭缝，所述磁性狭缝设置于所述多个磁铁中的构成一极磁极的所述磁铁与所述间隙之间的区域即所述转子铁芯内的铁芯区域，且为透磁率比所述铁芯区域的透磁率低的区域，

所述铁芯区域中的与所述磁性狭缝相比靠通过对所述线圈通电而施加于所述转子的周向上的力的方向的区域的面积小于与所述磁性狭缝相比靠与所述力的方向相反的方向侧的区域的面积。

2.根据权利要求1所述的永久磁铁式旋转电机，其特征在于，

在所述磁性狭缝设置有靠近转子的外周的端部和靠近转子的旋转轴中心的端部，

所述磁性狭缝的端部中的比其它端部靠近所述转子的外周的端部与所述一极磁极的磁极中心相比，设置于与通过对所述线圈通电而施加于所述转子的周向上的力的方向相同的方向侧的所述铁芯区域，

所述磁性狭缝的端部中的比其它端部靠近所述转子的旋转轴中心的端部被设置在所述磁极中心上，或者与所述磁极中心相比，被设置在与通过对所述线圈通电而施加于所述转子的周向上的力的方向相反的方向侧的所述铁芯区域。

3.根据权利要求1或2所述的永久磁铁式旋转电机，其特征在于，

所述转子的外周边的长度相对于使所述铁芯区域中的形成比所述磁性狭缝靠与所述力的方向相同的方向侧的区域的所述磁铁的磁铁磁通产生边相加而得到的全长的比率，小于所述转子的外周边的长度相对于使形成比所述磁性狭缝靠与所述力的方向相反的方向侧的区域的所述磁铁的磁铁磁通产生边相加而得到的全长的比率。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的永久磁铁式旋转电机，其特征在于，

构成所述一极磁极的所述磁铁被配置成V字型。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的永久磁铁式旋转电机，其特征在于，

所述磁性狭缝的靠近所述转子的旋转轴中心的端点与如下的直线的延长线上的位置相比，位于与所述力的方向相反的方向侧，所述直线是假想地连结构成所述一极磁极的所述磁铁中的与所述磁极中心相比位于与所述力的方向相同的方向侧的所述磁铁的、与所述力的方向相反的方向侧的端部和所述转子的旋转轴中心的直线。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的永久磁铁式旋转电机，其特征在于，

所述磁性狭缝的靠近所述转子的旋转轴中心的端点与如下的直线的延长线上的位置相比，位于与所述力的方向相同的方向侧，所述直线是假想地连结构成所述一极磁极的所述磁铁中的与所述磁极中心相比位于与所述力的方向相反的方向侧的所述磁铁的、最靠与所述力的方向相同的方向侧的端部和所述转子的旋转轴中心的直线。

7.根据权利要求6所述的永久磁铁式旋转电机，其特征在于，

所述磁性狭缝的靠近所述转子的旋转轴中心的端部与所述磁铁的距离比位于构成所述一极磁极的所述磁铁之间的中心桥的周向宽度短。

8.根据权利要求4～7中任一项所述的永久磁铁式旋转电机，其特征在于，

处在构成所述一极磁极的所述磁铁中的位于与所述力的方向相同的方向侧的磁铁的端部和所述铁芯区域的外周之间的外桥的厚度，与处在位于与所述力的方向相反的方向侧的磁铁的端部和所述铁芯区域的外周之间的外桥的厚度不同。

9.根据权利要求4～8中任一项所述的永久磁铁式旋转电机，其特征在于，

所述磁铁中的位于与所述力的方向相同的方向侧的磁铁的长边方向上的长度和位于与所述力的方向相反的方向侧的磁铁的长边方向上的长度相同。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的永久磁铁式旋转电机，其特征在于，

所述永久磁铁式旋转电机具有如下构造：所述转子的磁极的数量与所述定子所具有的槽的数量之比为2:3。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的永久磁铁式旋转电机，其特征在于，

所述永久磁铁式旋转电机具备多个所述转子，所述多个转子使各自的旋转轴一致并沿旋转轴方向配置，沿着旋转轴方向观察时的各所述转子的所述磁性狭缝的形状及位置中的至少任一方相互不同。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的永久磁铁式旋转电机，其特征在于，

所述转子至少在两极处使所述磁性狭缝的形状及位置中的至少任一方相互不同。

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