JP2008136298A - Rotator of rotary electric machine, and rotary electric machine - Google Patents

Rotator of rotary electric machine, and rotary electric machine Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the iron loss of a stator by interlocked turning of a rotor at no-load running, and to enable the rotor to withstand high-speed rotation than in prior art. <P>SOLUTION: The rotor 14 has plural sets of two layers each of flux barriers 17, configured to protrude toward its center side at rotational symmetric positions. Permanent magnets 18, made of a ferrite magnet magnetized in the radial direction, are inserted in the flux barriers 17. Bridge portions 19, which can form magnetic paths along the periphery of the rotor 14, are provided between the end part of the peripheral side of the rotor of the flux barriers 17 and the periphery of the rotor. The bridge portions 19 are formed, in such a way as to short-circuit the magnetic flux of the permanent magnets 18 at no load and is saturated by the magnetic flux from a stator 11 at load running. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、回転電機の回転子及び回転電機に関する。   The present invention relates to a rotor of a rotating electrical machine and a rotating electrical machine.

永久磁石を回転子（ロータ）のコア内に埋め込み、永久磁石のトルク以外にリラクタンストルクを利用できるリラクタンス型回転電機が知られている。さらに弱め界磁制御を行うことにより、磁石に反磁界をかけて誘起電圧定数を等価的に小さくし、運転範囲を高回転域まで広げた電動機が電気自動車や、ハイブリッド自動車、洗濯機等で使われている。   2. Description of the Related Art A reluctance type rotating electrical machine is known in which a permanent magnet is embedded in a core of a rotor (rotor) and reluctance torque can be used in addition to the torque of the permanent magnet. Furthermore, by performing field-weakening control, a demagnetizing field is applied to the magnet to make the induced voltage constant equivalently small and the operating range is extended to a high rotation range, which is used in electric vehicles, hybrid vehicles, washing machines, etc. Yes.

この種の回転電機として、図５に示すような構造の回転子のコアを有するものが提案されている（特許文献１参照）。このコア５１は、コア５１の周方向に４分割された各領域に２つのフラックスバリアスリット５２、スロット５３，５４及び１つの膨張吸収孔５６が形成されている。フラックスバリアスリット５２内には永久磁石５５が装着され、スロット５３，５４内には二次導体が充填されている。したがって、フラックスバリアスリット５２によりリラクタンストルクを発生させるとともに、スロット５３，５４と二次導体のインダクション作用により、回転始動を行うことができる。また、フラックスバリアスリット５２とコア５１の外周との間に位置する薄肉の連結部５７に切除部５８を設けて、コア５１の周方向を磁気的に切り離した構成としている。そして、コア５１の周方向を磁気的に切り離すことにより、磁束が固定子側と十分に鎖交するようになるため、電機子鎖交磁束が全体として増え、従来よりも力率を向上できるとしている。
特開２００６−１２１７６５号公報 As this type of rotating electric machine, one having a rotor core having a structure as shown in FIG. 5 has been proposed (see Patent Document 1). In the core 51, two flux barrier slits 52, slots 53 and 54, and one expansion absorption hole 56 are formed in each region divided into four in the circumferential direction of the core 51. A permanent magnet 55 is mounted in the flux barrier slit 52, and the slots 53 and 54 are filled with a secondary conductor. Therefore, reluctance torque can be generated by the flux barrier slit 52 and rotation can be started by the induction action of the slots 53 and 54 and the secondary conductor. In addition, a cut portion 58 is provided in a thin connecting portion 57 located between the flux barrier slit 52 and the outer periphery of the core 51 so that the circumferential direction of the core 51 is magnetically separated. And by magnetically separating the circumferential direction of the core 51, the magnetic flux is sufficiently interlinked with the stator side, so that the armature interlinkage magnetic flux increases as a whole, and the power factor can be improved as compared with the conventional case. Yes.
JP 2006-121765 A

しかし、特許文献１のように、フラックスバリアスリット５２とコア５１の外周との間に位置する連結部５７に切除部５８を形成して、コア５１の周方向を磁気的に切り離す構成とした場合は、コア５１の永久磁石５５が発生する磁束がコア５１内で短絡することができずに固定子側と鎖交する。そのため、無負荷運転時に回転子が連れ回りする際に、固定子の鉄損が大きくなる。また、連結部５７に切除部５８が形成されているため、コア５１の機械的強度が低下し、高速回転に耐えられなくなる。回転電機の用途をハイブリッド自動車や電気自動車の主機（車両駆動用モータ）のように、高速回転時の回転速度が高く、無負荷運転時の回転速度が高い場合、前記の問題が顕著になる。   However, as in Patent Document 1, when the cut portion 58 is formed in the connecting portion 57 located between the flux barrier slit 52 and the outer periphery of the core 51, the circumferential direction of the core 51 is magnetically separated. The magnetic flux generated by the permanent magnet 55 of the core 51 cannot be short-circuited in the core 51 and is linked to the stator side. Therefore, the iron loss of the stator increases when the rotor rotates with no load. Moreover, since the cut part 58 is formed in the connection part 57, the mechanical strength of the core 51 falls and it cannot endure high-speed rotation. When the rotating electrical machine is used at a high rotational speed during high-speed rotation and at a high rotational speed during no-load operation, such as a main vehicle (vehicle drive motor) of a hybrid vehicle or an electric vehicle, the above problem becomes significant.

本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、無負荷運転時における回転子の連れ回りによる固定子の鉄損を抑制することができるとともに、回転子を従来よりも高速回転に耐えうるようにすることができる回転子及び回転電機を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to suppress the iron loss of the stator due to the rotation of the rotor during no-load operation, and the conventional rotor. An object of the present invention is to provide a rotor and a rotating electrical machine that can withstand high-speed rotation.

前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、各極に回転子の中心側に向かって凸となるフラックスバリアが複数層ずつ形成されるフラックスバリアの組と、前記フラックスバリアの複数層のうち少なくとも１層内に装着されるとともに半径方向に着磁された永久磁石と、前記フラックスバリアのうち少なくとも前記永久磁石が装着されたフラックスバリアで回転子外周側の端部のうち少なくとも一方と回転子外周との間に設けられるとともに回転子外周に沿った磁路を形成可能なブリッジ部とを備えている。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a set of flux barriers in which a plurality of flux barriers each projecting toward the center of the rotor are formed on each pole, and the flux barrier A permanent magnet mounted in at least one of the plurality of layers and magnetized in the radial direction; and a flux barrier having at least the permanent magnet mounted on the flux barrier and at least an end portion on the outer peripheral side of the rotor. A bridge portion is provided between one side and the outer periphery of the rotor and can form a magnetic path along the outer periphery of the rotor.

この発明では、回転子の中心側に向かって凸となるように複数層ずつ形成されたフラックスバリアが存在し、かつフラックスバリアの少なくとも１層内に、半径方向に着磁された永久磁石が装着されているため、永久磁石の磁束により回転子のｑ軸の磁路が制限される。即ち、回転子が回転電機に組み立てられて使用された状態において電機子からの磁束が無い場合にはｑ軸の磁路を制限し、電機子からの磁束がかかる場合には永久磁石の磁束を弱めてｑ軸の磁路を確保するといった制御が可能になる。こうして、電機子電流による突極比の変化を大きくでき、リラクタンストルクを増大させることができる。また、ブリッジ部の存在により、回転子が回転電機に組み立てられて使用された状態において、無負荷時に回転子の永久磁石が発生する磁束がブリッジ部を介して短絡することによって固定子に鎖交しない状態となり、無負荷時の連れ回りによる固定子の鉄損を抑制することができる。また、ブリッジ部の存在により、回転子の強度が従来に比べて向上する。   In this invention, there is a flux barrier formed in a plurality of layers so as to protrude toward the center of the rotor, and a permanent magnet magnetized in the radial direction is mounted in at least one layer of the flux barrier. Therefore, the magnetic path of the rotor q axis is limited by the magnetic flux of the permanent magnet. That is, when there is no magnetic flux from the armature in a state where the rotor is assembled to the rotating electric machine, the q-axis magnetic path is limited, and when the magnetic flux from the armature is applied, the magnetic flux of the permanent magnet is reduced. It is possible to control by weakening and securing the q-axis magnetic path. Thus, the change in salient pole ratio due to the armature current can be increased, and the reluctance torque can be increased. In addition, due to the presence of the bridge portion, in a state where the rotor is assembled and used in a rotating electrical machine, the magnetic flux generated by the permanent magnet of the rotor at no load is short-circuited through the bridge portion, thereby interlinking with the stator. In this state, the iron loss of the stator due to the rotation with no load can be suppressed. Further, the presence of the bridge portion improves the strength of the rotor as compared with the conventional case.

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ブリッジ部は、前記回転子が回転電機に組み立てられて使用された状態において、無負荷時に前記永久磁石の磁束が短絡し、負荷時には回転電機の固定子からの磁束により飽和するように形成されている。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, in the bridge portion, the magnetic flux of the permanent magnet is short-circuited when there is no load in a state where the rotor is assembled and used in a rotating electrical machine. In addition, it is formed so as to be saturated by the magnetic flux from the stator of the rotating electrical machine when loaded.

ここで、負荷時とは固定子から磁束を発生させた状況の事であり、回転電機の力行時および回生時に相当する。一方無負荷時とは固定子から磁束を発生させない状況のことである。この発明では、回転電機の使用状態において、無負荷時に回転子の永久磁石が発生する磁束が回転子内で確実に短絡して固定子に鎖交しない状態となり、回転子の連れ回りによる固定子の鉄損をなくすことができる。また、負荷時には永久磁石で発生した磁束が固定子と鎖交する状態となって力率が向上する。   Here, the time of load is a situation in which magnetic flux is generated from the stator, and corresponds to the time of power running and regeneration of the rotating electrical machine. On the other hand, no load is a situation where no magnetic flux is generated from the stator. In this invention, when the rotating electrical machine is in use, the magnetic flux generated by the permanent magnet of the rotor at no load is surely short-circuited in the rotor so that it does not interlink with the stator. Iron loss can be eliminated. In addition, the power factor is improved when the magnetic flux generated by the permanent magnet is linked to the stator during loading.

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記複数層のフラックスバリアのうち少なくとも最内側に形成されているフラックスバリアに永久磁石が装着されている。この発明では、回転子が回転電機に組み立てられて使用された状態において、永久磁石を最内側のフラックスバリア以外のフラックスバリアに装着した場合に比較して、ｑ軸の磁路が永久磁石より電機子側にあるので、電機子からの磁束による回転子のｑ軸の磁路の制御を確実に行うことができる。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, a permanent magnet is attached to a flux barrier formed at least on the innermost side of the plurality of layers of flux barriers. In the present invention, in a state where the rotor is assembled and used in a rotating electric machine, the q-axis magnetic path is more electric than the permanent magnet as compared with the case where the permanent magnet is mounted on a flux barrier other than the innermost flux barrier. Since it exists in the element | child side, the control of the magnetic path of the rotor q axis | shaft by the magnetic flux from an armature can be performed reliably.

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記フラックスバリアは２層形成され、各層に永久磁石が装着されている。この発明では、フラックスバリアを３層以上形成する場合に比較して、製造が容易になる。また、一方のフラックスバリアにのみ永久磁石が装着されたものに比較して、回転子のｑ軸の磁路の制限をより確実に行うことができるとともに、電機子電流による突極比の変化をより大きくでき、リラクタンストルクをより増大させることができる。   The invention according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the flux barrier is formed in two layers, and a permanent magnet is mounted on each layer. In the present invention, the manufacture becomes easier as compared with the case where three or more flux barriers are formed. In addition, the magnetic path of the rotor q-axis can be more reliably restricted and the change in the salient pole ratio due to the armature current can be more reliably compared to the case where the permanent magnet is attached to only one flux barrier. The reluctance torque can be further increased.

請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の発明において、前記永久磁石としてフェライト磁石が使用されている。この発明では、希土類永久磁石に比較して永久磁石から発生する磁束量が少なく、高速回転時の弱め界磁制御に要する電流量がすくなくて済むため、モータ効率が高くなる。また、フェライト磁石は希土類永久磁石に比較して安価であるため、回転子の製造コストを低減できる。   According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, a ferrite magnet is used as the permanent magnet. In the present invention, the amount of magnetic flux generated from the permanent magnet is smaller than that of the rare earth permanent magnet, and the amount of current required for field-weakening control during high-speed rotation is reduced, so that the motor efficiency is increased. Further, since the ferrite magnet is less expensive than the rare earth permanent magnet, the manufacturing cost of the rotor can be reduced.

請求項６に記載の発明の回転電機は、各極に回転子の中心側に向かって凸となるフラックスパスが形成され、前記フラックスパスの回転子外周側と内周側のうち少なくとも一方に形成されたフラックスバリアに装着されるとともに半径方向に着磁された永久磁石と、
前記フラックスバリアの回転子外周側の端部のうち少なくとも一方と回転子外周との間に設けられるとともに回転子外周に沿った磁路を形成可能なブリッジ部とを備えている。この発明においても、請求項１に記載の発明と同様な作用効果を奏する。 In the rotating electrical machine according to the sixth aspect of the present invention, a flux path that protrudes toward the center of the rotor is formed on each pole, and is formed on at least one of the rotor outer peripheral side and the inner peripheral side of the flux path. A permanent magnet that is attached to the flux barrier and magnetized in the radial direction;
And a bridge portion provided between at least one of the end portions of the flux barrier on the rotor outer periphery side and the rotor outer periphery and capable of forming a magnetic path along the rotor outer periphery. Also in this invention, there exists an effect similar to the invention of Claim 1.

請求項７に記載の発明の回転電機は、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の発明の回転子を備えている。この発明の回転電機は、対応する前記請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の発明の作用、効果を奏する。   A rotating electrical machine according to a seventh aspect of the invention includes the rotor according to any one of the first to sixth aspects. The rotating electrical machine according to the present invention has the effects and advantages of the invention according to any one of claims 1 to 6.

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記ブリッジ部の幅が固定子と前記回転子との間のギャップ長の２倍以上である。ここで、「ブリッジ部の幅」とは、フラックスバリアの回転子外周側の端部から回転子外周までの半径方向の長さを意味する。この発明では、無負荷時に回転子の永久磁石が発生する磁束がブリッジ部を介して確実に短絡して固定子に鎖交しない状態となり、無負荷時の連れ回りによる固定子の鉄損をなくすことができる。   The invention according to claim 8 is the invention according to claim 7, wherein the width of the bridge portion is at least twice the gap length between the stator and the rotor. Here, the “width of the bridge portion” means the length in the radial direction from the end of the flux barrier on the outer periphery of the rotor to the outer periphery of the rotor. In this invention, the magnetic flux generated by the permanent magnet of the rotor at no load is surely short-circuited via the bridge portion so as not to interlink with the stator, and the iron loss of the stator due to the rotation at the time of no load is eliminated. be able to.

請求項９に記載の発明は、請求項７又は請求項８に記載の発明において、前記フラックスバリア間のｑ軸磁路の幅が前記ブリッジ部の幅の２倍以上である。この発明では、電機子による磁束がブリッジ部よりもｑ軸磁路へより確実に流れるので、電機子電流による突極比の変化を大きくでき、リラクタンストルクを増大させることができる。   The invention according to claim 9 is the invention according to claim 7 or 8, wherein the width of the q-axis magnetic path between the flux barriers is twice or more the width of the bridge portion. In this invention, since the magnetic flux by the armature flows more reliably to the q-axis magnetic path than the bridge portion, the change in salient pole ratio due to the armature current can be increased, and the reluctance torque can be increased.

請求項１０に記載の発明は、請求項７〜請求項９のいずれか一項に記載の発明において、前記回転電機は、車両駆動用の回転電機である。回転電機の用途がハイブリッド自動車や電気自動車の主機（車両駆動用モータ）の場合、高速回転時の回転速度が高く、家電製品や産業機械の用途に比較して無負荷運転時の回転速度が高くなるとともに無負荷運転時間が長くなる。この発明では、回転電機の効果を有効に発揮することができる。   According to a tenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the seventh to ninth aspects, the rotating electrical machine is a rotating electrical machine for driving a vehicle. When the rotating electrical machine is used for hybrid and electric vehicle main motors (vehicle drive motors), the rotational speed is high during high-speed rotation, and the rotational speed during no-load operation is higher than that for home appliances and industrial machinery. As a result, the no-load operation time becomes longer. In this invention, the effect of the rotating electrical machine can be effectively exhibited.

本発明によれば、無負荷運転時における回転子の連れ回りによる固定子の鉄損を抑制することができるとともに、回転子を従来よりも高速回転に耐えうるようにすることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being able to suppress the iron loss of the stator by the accompanying rotation of a rotor at the time of a no-load driving | operation, a rotor can be made to endure high speed rotation conventionally.

以下、本発明をリラクタンス型電動機に具体化した一実施形態を図１〜図３にしたがって説明する。
図１（ａ）に示すように、固定子（ステータ）１１は、円筒状で内側に複数のティース１２が等間隔で設けられている。ティース１２にはコイル（巻線）１３が巻かれている。コイル１３の巻き付け方法は分布巻であっても集中巻であってもよい。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a reluctance motor will be described with reference to FIGS.
As shown to Fig.1 (a), the stator (stator) 11 is cylindrical and the some teeth 12 are provided in the inner side at equal intervals. A coil (winding) 13 is wound around the tooth 12. The winding method of the coil 13 may be distributed winding or concentrated winding.

固定子１１の内側には、回転子（ロータ）１４が配置されている。回転子１４は、円板状の電磁鋼板を複数枚（例えば数十枚）積層したロータコア１５と、ロータコア１５の中心に貫挿されたロータ軸（回転軸）１６とを備えている。そして、回転子１４は、ロータコア１５の外周面がティース１２と所定の間隔を置いた状態で、図示しないハウジングの軸受けにロータ軸１６を介して回転可能に支持されている。   A rotor (rotor) 14 is disposed inside the stator 11. The rotor 14 includes a rotor core 15 in which a plurality of disk-shaped electromagnetic steel plates (for example, several tens) are stacked, and a rotor shaft (rotating shaft) 16 inserted through the center of the rotor core 15. The rotor 14 is rotatably supported by a bearing of a housing (not shown) via a rotor shaft 16 with the outer peripheral surface of the rotor core 15 spaced apart from the teeth 12.

ロータコア１５には、回転子１４を周方向に複数に等分割された各仮想領域に、回転子１４（ロータコア１５）の中心側に向かって凸となるように複数層ずつフラックスバリア１７が形成されている。複数層のフラックスバリア１７は回転対称位置に複数組設けられている。即ち、回転子１４は、各極に回転子１４の中心側に向かって凸となるフラックスバリア１７が複数層ずつ形成されるフラックスバリア１７の組を備えている。この実施形態では、ロータコア１５の中心角９０度の範囲毎に２層に形成されたフラックスバリア１７の層が設けられている。   The rotor core 15 is formed with a plurality of layers of flux barriers 17 so as to protrude toward the center side of the rotor 14 (rotor core 15) in each virtual region in which the rotor 14 is equally divided into a plurality in the circumferential direction. ing. A plurality of sets of multiple layers of flux barriers 17 are provided at rotationally symmetric positions. That is, the rotor 14 includes a set of flux barriers 17 in which a plurality of layers of flux barriers 17 that protrude toward the center of the rotor 14 are formed on each pole. In this embodiment, the flux barrier 17 layer formed in two layers is provided for each range of the central angle of the rotor core 15 of 90 degrees.

フラックスバリア１７は、円弧状のスリットで構成されている。フラックスバリア１７は、外側に設けられたフラックスバリア１７より内側に設けられたフラックスバリア１７の幅が広く形成されている。各フラックスバリア１７は、中央を通りロータコア１５の半径方向に延びる直線に対して対称に形成されている。   The flux barrier 17 is configured by an arc-shaped slit. The flux barrier 17 is formed so that the width of the flux barrier 17 provided inside is wider than the flux barrier 17 provided outside. Each flux barrier 17 is formed symmetrically with respect to a straight line passing through the center and extending in the radial direction of the rotor core 15.

各フラックスバリア１７には半径方向に着磁された永久磁石１８が装着されている。各永久磁石１８は、それぞれフラックスバリア１７より短く形成されるとともに、中心がフラックスバリア１７の中心と一致する状態でフラックスバリア１７内に装着されている。即ち、各フラックスバリア１７は永久磁石１８が装着された状態において、両端側に空隙部１７ａが存在する。永久磁石１８としてフェライト磁石が使用されている。図１（ｂ）に示すように、同じ組のフラックスバリア１７に装着された永久磁石１８は、いずれも着磁方向が同じで、隣り合う組のフラックスバリア１７に装着された永久磁石１８同士は、着磁方向が異なる。例えば、一つの組のフラックスバリア１７に装着された永久磁石１８のＳ極がティース１２側となるように配置されていると、隣の組のフラックスバリア１７に装着された永久磁石１８はＮ極がティース１２側となるように配置されている。   Each flux barrier 17 is provided with a permanent magnet 18 magnetized in the radial direction. Each permanent magnet 18 is formed shorter than the flux barrier 17 and is mounted in the flux barrier 17 in a state where the center coincides with the center of the flux barrier 17. That is, each flux barrier 17 has a gap portion 17a on both ends in a state where the permanent magnet 18 is mounted. A ferrite magnet is used as the permanent magnet 18. As shown in FIG. 1B, the permanent magnets 18 attached to the same set of flux barriers 17 have the same magnetization direction, and the permanent magnets 18 attached to the adjacent sets of flux barriers 17 are The magnetization direction is different. For example, when the S poles of the permanent magnets 18 attached to one set of flux barriers 17 are arranged on the teeth 12 side, the permanent magnets 18 attached to the adjacent sets of flux barriers 17 are N poles. Is arranged so as to be on the teeth 12 side.

ロータコア１５には、フラックスバリア１７のロータコア外周側の端部とロータコア外周との間にブリッジ部１９が設けられている。ブリッジ部１９は、回転子外周に沿った磁路を形成可能に形成されている。ブリッジ部１９は幅Ｗが固定子１１と回転子１４との間のギャップ長Ｇの２倍以上に形成されている。例えば、ギャップ長Ｇが０．８ｍｍの場合、ブリッジ部１９のＷ幅は１．６ｍｍ以上に形成される。なお、「ブリッジ部の幅Ｗ」とは、フラックスバリア１７の回転子外周側の端部から回転子外周（ロータコア外周）までの半径方向の長さを意味する。ブリッジ部１９の幅Ｗが広すぎると、後述の負荷状態でブリッジ部の飽和が弱くなってしまう。また、フラックスバリア１７間のｑ軸磁路（フラックスパス）２０の幅Ｗｑがブリッジ部１９の幅の２倍以上に形成されている。例えば、ブリッジ部１９の幅Ｗが１．５ｍｍの場合、ｑ軸磁路２０の幅Ｗｑは３．０ｍｍ以上に形成される。ｑ軸磁路２０の幅Ｗｑが広すぎると、形成可能なフラックスバリアの数が少なくなり、結果突極比を大きくすることが困難になる。   The rotor core 15 is provided with a bridge portion 19 between the end of the flux barrier 17 on the outer periphery side of the rotor core and the outer periphery of the rotor core. The bridge portion 19 is formed so as to be able to form a magnetic path along the outer periphery of the rotor. The bridge portion 19 has a width W that is greater than twice the gap length G between the stator 11 and the rotor 14. For example, when the gap length G is 0.8 mm, the W width of the bridge portion 19 is formed to be 1.6 mm or more. Note that the “width W of the bridge portion” means the length in the radial direction from the end of the flux barrier 17 on the rotor outer periphery side to the rotor outer periphery (rotor core outer periphery). If the width W of the bridge portion 19 is too wide, saturation of the bridge portion is weakened in a load state described later. Further, the width Wq of the q-axis magnetic path (flux path) 20 between the flux barriers 17 is formed to be twice or more the width of the bridge portion 19. For example, when the width W of the bridge portion 19 is 1.5 mm, the width Wq of the q-axis magnetic path 20 is formed to be 3.0 mm or more. If the width Wq of the q-axis magnetic path 20 is too wide, the number of flux barriers that can be formed decreases, and as a result, it becomes difficult to increase the salient pole ratio.

なお、図において、固定子１１及び回転子１４の大きさの比や、フラックスバリア１７及び永久磁石１８の長さや幅の比あるいはギャップ長Ｇ及び幅Ｗ、ｑ軸磁路２０の幅Ｗｑの比等は図示の都合上、実際と異なっている。   In the figure, the ratio of the size of the stator 11 and the rotor 14, the ratio of the length and width of the flux barrier 17 and the permanent magnet 18, or the ratio of the gap length G and width W, and the width Wq of the q-axis magnetic path 20 are shown. Etc. are different from the actual for convenience of illustration.

次に前記のように構成された電動機の作用を説明する。
電動機が無負荷状態で駆動される場合は、固定子１１のコイル１３に通電されない状態で回転子１４が回転される。従来技術の電動機では、回転子に設けられている永久磁石で発生する磁束が固定子と鎖交する状態で回転子が回転されるため、固定子で鉄損が発生する。しかし、この実施形態の構成では、図２に矢印で示すように、永久磁石１８から発生した磁束がブリッジ部１９を介して短絡することによって固定子１１に鎖交しない状態となるため、固定子１１の鉄損を抑制することができる。電動機が無負荷状態で駆動される場合としては、例えば、電動機がハイブリッド自動車の走行用モータ（駆動用モータ）として使用された場合で、電動機に電流を供給せずに回転子１４が走行により回転される場合がある。また、永久磁石１８の磁束はｑ軸磁路２０を制限するように働く。 Next, the operation of the electric motor configured as described above will be described.
When the electric motor is driven in a no-load state, the rotor 14 is rotated without energizing the coil 13 of the stator 11. In the electric motor of the prior art, the rotor is rotated in a state where the magnetic flux generated by the permanent magnet provided in the rotor is linked to the stator, so that iron loss occurs in the stator. However, in the configuration of this embodiment, as indicated by an arrow in FIG. 2, the magnetic flux generated from the permanent magnet 18 is short-circuited via the bridge portion 19 so that the stator 11 does not interlink with the stator 11. 11 iron loss can be suppressed. The case where the electric motor is driven in a no-load state is, for example, when the electric motor is used as a driving motor (driving motor) of a hybrid vehicle, and the rotor 14 rotates by running without supplying current to the electric motor. May be. Further, the magnetic flux of the permanent magnet 18 works to limit the q-axis magnetic path 20.

一方、電動機が負荷状態で駆動される場合は、固定子１１のコイル１３に通電されて回転子１４に回転磁界が作用する。そして、ｑ軸磁束の流れは図３に示すように、２層に設けられたフラックスバリア１７の間のｑ軸磁路２０を通る状態になる。そのため、磁束がフラックスバリア１７を通過するのが抑制されてトルクが効率良く発生する。また、固定子１１のコイル１３から発生する磁束によりブリッジ部１９がきつく飽和されるため、永久磁石１８で発生する磁束もトルクに寄与する状態となってトルクが増加する。ｄ軸磁束は、ｑ軸磁路２０内の永久磁石１８の磁束を弱めてｑ軸の磁路を確保する。   On the other hand, when the motor is driven in a load state, the coil 13 of the stator 11 is energized and a rotating magnetic field acts on the rotor 14. Then, as shown in FIG. 3, the flow of the q-axis magnetic flux passes through the q-axis magnetic path 20 between the flux barriers 17 provided in the two layers. Therefore, the magnetic flux is suppressed from passing through the flux barrier 17 and the torque is generated efficiently. Further, since the bridge portion 19 is strongly saturated by the magnetic flux generated from the coil 13 of the stator 11, the magnetic flux generated by the permanent magnet 18 also contributes to the torque, and the torque increases. The d-axis magnetic flux weakens the magnetic flux of the permanent magnet 18 in the q-axis magnetic path 20 and secures the q-axis magnetic path.

コイル１３に通電されていない状態において永久磁石１８で発生した磁束がロータコア１５内で短絡する幅にブリッジ部１９の幅Ｗが設定されている場合、コイル１３に通電した際にブリッジ部１９を固定子１１からの磁束で飽和させるには、コイル１３の電流密度が一般的な電動機より数倍程度になる。   When the width W of the bridge portion 19 is set so that the magnetic flux generated by the permanent magnet 18 is short-circuited in the rotor core 15 when the coil 13 is not energized, the bridge portion 19 is fixed when the coil 13 is energized. In order to saturate with the magnetic flux from the child 11, the current density of the coil 13 is several times that of a general electric motor.

負荷状態で駆動される際に従来よりも効率が高くなるため、永久磁石１８として従来のように保磁力の大きな希土類永久磁石を使用しなくても、必要なトルクを得ることができる。そのため、高速回転時に誘起電圧を低くでき、弱め界磁制御が不要となり、モータ効率が向上する。   Since the efficiency is higher than in the prior art when driven in a load state, the required torque can be obtained without using a rare earth permanent magnet having a large coercive force as in the conventional case. Therefore, the induced voltage can be lowered during high-speed rotation, field-weakening control is unnecessary, and motor efficiency is improved.

この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）回転子１４（ロータコア１５）は、回転子１４の中心側に向かって凸となるように複数層ずつ形成されるとともに回転対称位置に複数組設けられたフラックスバリア１７と、複数層のフラックスバリア１７の少なくとも１層内に装着されるとともに半径方向に着磁された永久磁石１８とを備えている。したがって、電機子電流による突極比の変化を大きくでき、リラクタンストルクを増大させることができる。その結果、従来よりも保磁力の小さな（発生磁束の少ない）永久磁石１８を使用することができ、高速回転時に誘起電圧を低くでき、弱め界磁制御に必要な電流量を抑制できるためモータ効率が向上する。また、高速回転時に制御に必要な電流量が少なくなるため、電動機に電力供給の制御を行うインバータや端子で電気的短絡が発生しても、電動機の破損を回避できる。 According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The rotor 14 (rotor core 15) is formed in a plurality of layers so as to protrude toward the center of the rotor 14, and a plurality of sets of flux barriers 17 provided at rotationally symmetric positions, And a permanent magnet 18 which is mounted in at least one layer of the flux barrier 17 and is magnetized in the radial direction. Therefore, the change in salient pole ratio due to the armature current can be increased, and the reluctance torque can be increased. As a result, the permanent magnet 18 having a smaller coercive force (less generated magnetic flux) than the conventional one can be used, the induced voltage can be lowered during high-speed rotation, and the amount of current necessary for field-weakening control can be suppressed, improving motor efficiency. To do. In addition, since the amount of current required for control during high-speed rotation is reduced, it is possible to avoid damage to the motor even if an electrical short circuit occurs at an inverter or terminal that controls power supply to the motor.

（２） フラックスバリア１７の回転子外周側の端部と回転子外周との間に設けられるとともに回転子外周に沿った磁路を形成可能なブリッジ部１９を備えている。また、ブリッジ部１９の存在により、回転子１４が回転電機に組み立てられて使用された状態において、無負荷時に回転子１４の永久磁石１８が発生する磁束がブリッジ部１９を介して短絡することによって固定子に鎖交しない状態となり、無負荷時の連れ回りによる固定子１１の鉄損を抑制することができる。   (2) A bridge portion 19 is provided between the end portion of the flux barrier 17 on the rotor outer periphery side and the rotor outer periphery and capable of forming a magnetic path along the rotor outer periphery. Further, due to the presence of the bridge portion 19, the magnetic flux generated by the permanent magnet 18 of the rotor 14 when no load is applied is short-circuited via the bridge portion 19 in a state where the rotor 14 is assembled and used in a rotating electrical machine. It becomes a state which does not interlink with a stator, and the iron loss of the stator 11 by the accompanying rotation at the time of no load can be suppressed.

（３）ブリッジ部１９は、回転子１４が回転電機に組み立てられて使用された状態において、無負荷時に永久磁石１８の磁束が短絡し、負荷時には回転電機の固定子からの磁束により飽和するように形成されている。したがって、回転電機の使用状態において、無負荷時に回転子１４の永久磁石１８が発生する磁束が回転子１４内で確実に短絡して固定子１１に鎖交しない状態となり、回転子１４の連れ回りによる固定子１１の鉄損をなくすことができる。また、負荷時には永久磁石１８で発生した磁束が固定子１１と鎖交する状態となって力率が向上する。   (3) In the state where the rotor 14 is assembled and used in the rotating electrical machine, the bridge portion 19 short-circuits the magnetic flux of the permanent magnet 18 when there is no load, and saturates with the magnetic flux from the stator of the rotating electrical machine when loaded. Is formed. Therefore, in a state where the rotating electrical machine is used, the magnetic flux generated by the permanent magnet 18 of the rotor 14 when there is no load is surely short-circuited in the rotor 14 and is not linked to the stator 11. The iron loss of the stator 11 due to can be eliminated. Further, the magnetic flux generated by the permanent magnet 18 at the time of loading is linked to the stator 11 and the power factor is improved.

（４）ブリッジ部１９の幅が固定子１１と回転子１４との間のギャップ長Ｇの２倍以上である。したがって、無負荷時に回転子１４の永久磁石１８が発生する磁束がブリッジ部１９を介して確実に短絡して固定子１１に鎖交しない状態となり、無負荷時の連れ回りによる固定子１１の鉄損をなくすことができる。   (4) The width of the bridge portion 19 is at least twice the gap length G between the stator 11 and the rotor 14. Therefore, the magnetic flux generated by the permanent magnet 18 of the rotor 14 at the time of no load is surely short-circuited via the bridge portion 19 so as not to be linked to the stator 11, and the iron of the stator 11 due to the rotation at the time of no load. Loss can be eliminated.

（５）フラックスバリア１７間のｑ軸磁路２０の幅がブリッジ部１９の幅の２倍以上である。したがって、固定子からの磁束がブリッジ部１９よりもｑ軸磁路２０へ、より確実に流れるので、電機子電流による突極比の変化を大きくでき、リラクタンストルクを増大させることができる。   (5) The width of the q-axis magnetic path 20 between the flux barriers 17 is at least twice the width of the bridge portion 19. Therefore, since the magnetic flux from the stator flows more reliably to the q-axis magnetic path 20 than the bridge portion 19, the change in salient pole ratio due to the armature current can be increased, and the reluctance torque can be increased.

（６）複数層のフラックスバリア１７のうち少なくとも最内側に形成されているフラックスバリア１７に永久磁石１８が装着されている。したがって、永久磁石１８を最内側のフラックスバリア１７以外のフラックスバリア１７に装着した場合に比較して、回転子１４のｑ軸の磁路の制御を確実に行うことができる。   (6) A permanent magnet 18 is attached to the flux barrier 17 formed at least on the innermost side of the multiple layers of flux barriers 17. Therefore, compared with the case where the permanent magnet 18 is attached to the flux barrier 17 other than the innermost flux barrier 17, the control of the q-axis magnetic path of the rotor 14 can be reliably performed.

（７）フラックスバリア１７は２層形成され、各層に永久磁石１８が装着されている。したがって、フラックスバリア１７を３層以上形成する場合に比較して、製造が容易になる。また、一方のフラックスバリア１７にのみ永久磁石１８が装着されたものに比較して、回転子１４のｑ軸の磁路の制限をより確実に行うことができるとともに、電機子電流による突極比の変化をより大きくでき、リラクタンストルクをより増大させることができる。   (7) The flux barrier 17 is formed in two layers, and a permanent magnet 18 is attached to each layer. Therefore, manufacture becomes easier as compared with the case where three or more flux barriers 17 are formed. Further, as compared with the case where the permanent magnet 18 is attached only to one flux barrier 17, the q-axis magnetic path of the rotor 14 can be more reliably restricted, and the salient pole ratio due to the armature current can be reduced. Can be made larger, and the reluctance torque can be further increased.

（８）永久磁石１８はフラックスバリア１７より短く形成されるとともに、永久磁石１８の回転子外周側の端部に空隙部１７ａが存在する状態でフラックスバリア１７内に装着されている。永久磁石１８の端部が回転子１４の表面（周面）近くに位置するフラックスバリア１７の端部と一致するように装着された場合に比較して、永久磁石１８に作用する反磁界を小さくでき、永久磁石１８で不可逆減磁が発生するのを抑制することができる。   (8) The permanent magnet 18 is formed shorter than the flux barrier 17, and is mounted in the flux barrier 17 in a state where a gap 17 a exists at the end of the permanent magnet 18 on the outer periphery side of the rotor. Compared to the case where the end of the permanent magnet 18 is mounted so as to coincide with the end of the flux barrier 17 located near the surface (circumferential surface) of the rotor 14, the demagnetizing field acting on the permanent magnet 18 is reduced. It is possible to prevent the permanent magnet 18 from causing irreversible demagnetization.

（９）永久磁石１８としてフェライト磁石が使用されている。フェライト磁石は希土類永久磁石に比較して発生する磁束量が少なく（約１／３）、高速回転時の弱め界磁が不要になり、モータ効率がより向上する。また、フェライト磁石は希土類永久磁石に比較して安価であるため、回転子１４の製造コストを低減できる。   (9) A ferrite magnet is used as the permanent magnet 18. Ferrite magnets generate less magnetic flux (approximately 比較) than rare earth permanent magnets, eliminate the need for field weakening during high-speed rotation, and improve motor efficiency. Further, since the ferrite magnet is less expensive than the rare earth permanent magnet, the manufacturing cost of the rotor 14 can be reduced.

（１０）回転電機の用途がハイブリッド自動車や電気自動車の主機（車両駆動用モータ）の場合、高速回転時の回転速度が高く、家電製品や産業機械の用途に比較して無負荷運転時の回転速度が高くなるとともに無負荷運転時間が長くなる。したがって、弱め界磁不要になることや、回転子１４の連れ回り時に固定子１１の鉄損が無くなることによる効果が顕著になる。   (10) When the rotating electrical machine is used for hybrid vehicles and electric vehicles (motors for driving vehicles), the rotational speed is high during high-speed rotation, and rotation during no-load operation is higher than that for home appliances and industrial machinery. As the speed increases, the no-load operation time increases. Therefore, the effect of eliminating the field weakening and eliminating the iron loss of the stator 11 when the rotor 14 is rotated becomes remarkable.

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ 複数層あるフラックスバリア１７の各層は必ずしも１個で構成される必要はない。複数に分割され、全体として回転子１４の中心側に向かって凸となるようになっていても良い。例えば、図４（ａ）に示すように、ロータコア１５の内側に形成されるフラックスバリア１７を二つに分割された状態に形成するとともに、各フラックスバリア１７に永久磁石１８を装着する。永久磁石１８はフラックスバリア１７の中央に装着されるのではなく、各フラックスバリア１７の回転子外周側の端部に空隙部１７ａが存在する状態でフラックスバリア１７に装着されている。この場合、回転子１４の強度が向上する。 The embodiment is not limited to the above, and may be embodied as follows, for example.
○ Each layer of the flux barrier 17 having a plurality of layers does not necessarily need to be composed of one. It may be divided into a plurality and may be convex toward the center of the rotor 14 as a whole. For example, as shown in FIG. 4A, the flux barrier 17 formed on the inner side of the rotor core 15 is formed in two divided states, and a permanent magnet 18 is attached to each flux barrier 17. The permanent magnet 18 is not attached to the center of the flux barrier 17 but is attached to the flux barrier 17 in a state where a gap portion 17a exists at the end of the outer periphery of the flux barrier 17 on the rotor. In this case, the strength of the rotor 14 is improved.

○ 複数層あるフラックスバリア１７のうち少なくとも１層内に永久磁石１８が装着され、永久磁石１８が装着されないフラックスバリア１７がある場合、少なくとも永久磁石１８が装着されたフラックスバリア１７にブリッジ部１９が存在すればよい。即ち、永久磁石１８が装着されないフラックスバリア１７にブリッジ部１９が存在しなくてもよい。   ○ When there is a flux barrier 17 in which the permanent magnet 18 is mounted in at least one layer of the flux barriers 17 having a plurality of layers and the permanent magnet 18 is not mounted, the bridge portion 19 is provided on the flux barrier 17 in which the permanent magnet 18 is mounted. It only has to exist. That is, the bridge portion 19 does not have to exist in the flux barrier 17 to which the permanent magnet 18 is not attached.

○ 上記実施の形態では、永久磁石１８の装着されたフラックスバリア１７の両端にブリッジ部１９が形成されたが、少なくともどちらか一方でもよい。この場合ブリッジ部１９がない側では無負荷時に回転子１４の永久磁石１８が発生する磁束が固定子に鎖交するが、ブリッジ部１９がない場合に比べると、無負荷時の連れ回りによる固定子１１の鉄損を抑制することができる。また、強度の面では有利である。電動機の回転方向が一定方向、または一方の方向に偏ったような使用方法に好ましい。   In the above embodiment, the bridge portions 19 are formed at both ends of the flux barrier 17 to which the permanent magnets 18 are attached, but at least either one may be used. In this case, the magnetic flux generated by the permanent magnet 18 of the rotor 14 is linked to the stator when there is no load on the side where the bridge portion 19 is not provided. The iron loss of the child 11 can be suppressed. Moreover, it is advantageous in terms of strength. It is preferable for a usage method in which the rotation direction of the electric motor is deviated in a certain direction or in one direction.

○ ロータコア１５の外形は円に限らない。例えば、図４（ｂ）に示すように、ロータコア１５のｄ軸と対応する外周縁部に凹部２１を設けてもよい。この場合、固定子１１と回転子１４とのギャップが凹部２１の部分において大きくなり、リラクタンスも大きくなるため、同一電流での出力トルクが増加する。   ○ The outer shape of the rotor core 15 is not limited to a circle. For example, as shown in FIG. 4B, a recess 21 may be provided on the outer peripheral edge corresponding to the d-axis of the rotor core 15. In this case, the gap between the stator 11 and the rotor 14 is increased at the concave portion 21, and the reluctance is also increased, so that the output torque at the same current increases.

○ フラックスバリア１７は回転子１４の中心側に向かって凸となるように複数層ずつ形成されるとともに回転対称位置に複数組設けられていればよく、フラックスバリア１７の形状は円弧状に限らない。例えば、図４（ｃ）に示すように、永久磁石１８の装着部が直線状でその両側に円弧部が連続する形状としたり、直線状の永久磁石１８の装着部の両側に連続する部分も直線状としたりしてもよい。この場合、永久磁石１８の製造コストを低減することができる。   The flux barrier 17 may be formed in a plurality of layers so as to protrude toward the center of the rotor 14 and a plurality of sets may be provided at rotationally symmetric positions. The shape of the flux barrier 17 is not limited to an arc shape. . For example, as shown in FIG. 4 (c), the mounting portion of the permanent magnet 18 is linear and the arc portion is continuous on both sides thereof, or there are portions that are continuous on both sides of the mounting portion of the linear permanent magnet 18. It may be linear. In this case, the manufacturing cost of the permanent magnet 18 can be reduced.

○ フラックスバリア１７の層は４組全てが同じである必要はなく、例えば、図４（ｄ）に示すように、形状の異なるフラックスバリア１７の層が２組ずつそれぞれ点対称の位置に設けられていてもよい。また、大きさが異なっていてもよい。   ○ All four pairs of flux barrier layers 17 need not be the same. For example, as shown in FIG. 4D, two pairs of flux barrier layers 17 having different shapes are provided at point-symmetric positions. It may be. Also, the sizes may be different.

○ フラックスバリア１７は２層に限らず、ロータコア１５の径の大きさによっては、３層以上であってもよい。
○ フラックスバリア１７の層は複数組が点対称の位置に設けられていればよく、４組に限らない。組数はロータコア１５の径の大きさによって適宜設定される。 The flux barrier 17 is not limited to two layers, and may be three or more layers depending on the diameter of the rotor core 15.
The layer of the flux barrier 17 should just be provided in the point-symmetrical position with multiple sets, and is not restricted to 4 sets. The number of sets is appropriately set depending on the diameter of the rotor core 15.

○ フラックスバリア１７は内側に形成されるフラックスバリア１７の幅が外側に形成されるフラックスバリア１７に比較して広い必要はなく、各フラックスバリア１７の幅が同じであっても、内側に形成されるフラックスバリア１７の幅が狭くてもよい。   The flux barrier 17 does not have to be wider than the flux barrier 17 formed on the outside, and the flux barrier 17 is formed on the inside even if each flux barrier 17 has the same width. The width of the flux barrier 17 may be narrow.

○ フラックスバリア１７は一定幅で形成される必要はなく、一つのフラックスバリア１７の幅が途中で変化する形状であってもよい。
○ 永久磁石１８は複数層のフラックスバリア１７の全てに装着されている必要はなく、少なくとも１層のフラックスバリア１７に装着されていればよい。しかし、少なくとも最内側に形成されているフラックスバリア１７には永久磁石１８が装着されていることが好ましい。永久磁石１８の数が１個の場合、最内側に形成されているフラックスバリア１７に永久磁石１８を装着すると、同じ大きさの永久磁石１８を装着した場合、永久磁石１８の端部のロータコア１５の表面（外周面）からの距離が長くなるため、希土類永久磁石より保磁力の小さなフェライト磁石を使用しても磁石の減磁耐量が低下し難くなる。 The flux barrier 17 does not need to be formed with a constant width, and may have a shape in which the width of one flux barrier 17 changes midway.
The permanent magnet 18 does not need to be attached to all of the plurality of layers of flux barriers 17, and may be attached to at least one layer of the flux barriers 17. However, it is preferable that a permanent magnet 18 is attached to at least the flux barrier 17 formed on the innermost side. When the number of the permanent magnets 18 is one, when the permanent magnets 18 are attached to the flux barrier 17 formed on the innermost side, when the permanent magnets 18 of the same size are attached, the rotor core 15 at the end of the permanent magnets 18. Since the distance from the surface (outer peripheral surface) becomes longer, even if a ferrite magnet having a coercive force smaller than that of the rare earth permanent magnet is used, the demagnetization resistance of the magnet is hardly lowered.

○ 永久磁石１８は、フェライト磁石に限らず、希度類永久磁石やボンド磁石を使用してもよい。希度類永久磁石を使用する場合は、発生する磁束をフェライト磁石を使用する場合と同程度に少なくする方が好ましいため、永久磁石１８を薄くしたり長さを短くしたりするのが好ましい。   The permanent magnet 18 is not limited to a ferrite magnet, and may be a rare permanent magnet or a bonded magnet. When using a rare earth permanent magnet, it is preferable to reduce the generated magnetic flux to the same extent as when using a ferrite magnet. Therefore, it is preferable to make the permanent magnet 18 thinner or shorter.

○ 電動機の用途は、ハイブリッド自動車や電気自動車の主機（車両駆動用モータ）に限らず、家電製品や産業機械に適用してもよい。
○ 電動機に限らず発電機に適用してもよい。 ○ The application of the electric motor is not limited to the main engine (vehicle drive motor) of a hybrid vehicle or an electric vehicle, but may be applied to home appliances and industrial machines.
○ It may be applied not only to motors but also to generators.

以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。
（１）請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載の発明において、前記永久磁石は前記フラックスバリアより短く形成されるとともに、永久磁石の回転子外周側の端部に空隙部が存在する状態でフラックスバリア内に装着されている。 The following technical idea (invention) can be understood from the embodiment.
(1) In the invention according to any one of claims 1 to 10, the permanent magnet is formed shorter than the flux barrier, and a gap exists at an end of the permanent magnet on the rotor outer peripheral side. It is installed in the flux barrier.

（ａ）は回転電機の模式図、（ｂ）はロータコアの半分を示す模式図。(A) is a schematic diagram of a rotary electric machine, (b) is a schematic diagram which shows the half of a rotor core. 無負荷時の磁束の流れを示す模式図。The schematic diagram which shows the flow of the magnetic flux at the time of no load. 負荷時の磁束の流れを示す模式図。The schematic diagram which shows the flow of the magnetic flux at the time of load. （ａ）〜（ｄ）はそれぞれ異なる別の実施形態のロータコアを示す模式図。(A)-(d) is a schematic diagram which shows the rotor core of another embodiment from which each differs. 従来技術のコアの模式図。The schematic diagram of the core of a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

Ｇ…ギャップ長、Ｗ、Ｗｑ…幅、１１…固定子、１４…回転子、１７…フラックスバリア、１８…永久磁石、１９…ブリッジ部、２０…ｑ軸磁路。   G ... Gap length, W, Wq ... Width, 11 ... Stator, 14 ... Rotor, 17 ... Flux barrier, 18 ... Permanent magnet, 19 ... Bridge part, 20 ... q-axis magnetic path.

Claims (10)

各極に回転子の中心側に向かって凸となるフラックスバリアが複数層ずつ形成されるフラックスバリアの組と、
前記フラックスバリアの複数層のうち少なくとも１層内に装着されるとともに半径方向に着磁された永久磁石と、
前記フラックスバリアのうち少なくとも前記永久磁石が装着されたフラックスバリアで回転子外周側の端部のうち少なくとも一方と回転子外周との間に設けられるとともに回転子外周に沿った磁路を形成可能なブリッジ部と
を備えていることを特徴とする回転電機の回転子。 A set of flux barriers in which a plurality of layers of flux barriers that protrude toward the center of the rotor are formed on each pole,
A permanent magnet mounted in at least one of the multiple layers of the flux barrier and magnetized in the radial direction;
Among the flux barriers, at least the flux barrier to which the permanent magnet is mounted is provided between at least one of the end portions on the outer periphery side of the rotor and the outer periphery of the rotor and can form a magnetic path along the outer periphery of the rotor. A rotor of a rotating electrical machine comprising a bridge portion. 前記ブリッジ部は、前記回転子が回転電機に組み立てられて使用された状態において、無負荷時に前記永久磁石の磁束が短絡し、負荷時には回転電機の固定子からの磁束により飽和するように形成されている請求項１に記載の回転電機の回転子。   The bridge portion is formed so that the magnetic flux of the permanent magnet is short-circuited when there is no load and saturated by the magnetic flux from the stator of the rotary electric machine when loaded, in a state where the rotor is assembled and used in the rotating electrical machine. The rotor of the rotary electric machine according to claim 1. 前記複数層のフラックスバリアのうち少なくとも最内側に形成されているフラックスバリアに永久磁石が装着されている請求項１又は請求項２に記載の回転電機の回転子。   The rotor of the rotating electrical machine according to claim 1, wherein a permanent magnet is attached to at least the innermost flux barrier of the plurality of layers of flux barriers. 前記フラックスバリアは２層形成され、各層に永久磁石が装着されている請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の回転電機の回転子。   The rotor of the rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the flux barrier is formed in two layers, and a permanent magnet is attached to each layer. 前記永久磁石としてフェライト磁石が使用されている請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の回転電機の回転子。   The rotor of the rotary electric machine according to any one of claims 1 to 4, wherein a ferrite magnet is used as the permanent magnet. 各極に回転子の中心側に向かって凸となるフラックスパスが形成され、
前記フラックスパスの回転子外周側と内周側のうち少なくとも一方に形成されたフラックスバリアに装着されるとともに半径方向に着磁された永久磁石と、
前記フラックスバリアの回転子外周側の端部のうち少なくとも一方と回転子外周との間に設けられるとともに回転子外周に沿った磁路を形成可能なブリッジ部と
を備えていることを特徴とする回転電機の回転子。 A flux path that is convex toward the center side of the rotor is formed at each pole,
A permanent magnet attached to a flux barrier formed on at least one of the rotor outer peripheral side and the inner peripheral side of the flux path and magnetized in the radial direction;
And a bridge portion provided between at least one of the end portions of the flux barrier on the rotor outer periphery side and the rotor outer periphery and capable of forming a magnetic path along the rotor outer periphery. Rotor for rotating electrical machines. 請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の回転子を備えた回転電機。   The rotary electric machine provided with the rotor as described in any one of Claims 1-6. 前記ブリッジ部の幅が固定子と前記回転子との間のギャップ長の２倍以上である請求項７に記載の回転電機。   The rotating electrical machine according to claim 7, wherein the width of the bridge portion is at least twice the gap length between the stator and the rotor. 前記フラックスバリア間のｑ軸磁路の幅が前記ブリッジ部の幅の２倍以上である請求項７又は請求項８に記載の回転電機。   The rotating electrical machine according to claim 7 or 8, wherein a width of a q-axis magnetic path between the flux barriers is twice or more a width of the bridge portion. 前記回転電機は、車両駆動用の回転電機である請求項７〜請求項９のいずれか一項に記載の回転電機。   The rotating electrical machine according to any one of claims 7 to 9, wherein the rotating electrical machine is a rotating electrical machine for driving a vehicle.
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