JP2013081302A - 永久磁石式回転電機および永久磁石式回転電機を備えた車両 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】永久磁石式回転電機は、回転子の磁極毎に設けられた複数の磁石挿入孔253の周方向の両端部にそれぞれ非磁性部257が形成され、複数の磁石挿入孔253の隣り合う磁石挿入孔の間には、磁石挿入孔の外側の回転子コア部256と、磁石挿入孔の内側の回転子コア部263とを機械的に接続するブリッジ部260が設けられており、磁石挿入孔253に挿入される矩形断面を持つ長尺の永久磁石254の角部が磁石挿入孔のブリッジ部側の面および回転子外側の面と回転子内側の面に接触しないように逃げ部が設けられ、磁石挿入孔のブリッジ部側の面の逃げ部の大きさは、永久磁石の角部で小さくなり、磁石挿入孔の回転子外側の面および磁石挿入孔の回転子内側の面の逃げ部の大きさは、永久磁石の角部で小さくなるように形成されている。
【選択図】図6
Description
特許文献3には、永久磁石を挿入する磁石スロットが磁極毎に複数設けられ、同一の回転子磁極で隣接する磁石スロット間の回転子鉄心部分に狭幅鉄心部と広幅鉄心部が設けられ、この狭幅鉄心部の幅が連続的に変化するように円弧部が設けられた磁石型回転電機が記載されている。
(2)請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の永久磁石式回転電機において、非磁性部の外周側の回転子コアの最小幅をW1、ブリッジ部の最小幅をW2、磁石挿入孔の第1の隅部での回転子外周側のコアの最小幅をW3としたときに、W2<W1<W3が成り立つことを特徴とする。
(3)請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の永久磁石式回転電機において、ブリッジ部の最大幅をW4としたときに、W2<W4<W1<W3が成り立つことを特徴とする。
(4)請求項4に記載の発明は、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の永久磁石式回転電機において、永久磁石の角部はR形状または平面上の面取りが施されており、磁石挿入孔の第1の隅部および磁石挿入孔の第2の隅部は、それぞれ永久磁石の角部に近接する曲面部と、曲面部に接続され周方向の逃げ部を形成する平面部と、曲面部に接続され径方向逃げ部を形成する平面部とを備えることを特徴とする。
(5)請求項5に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の永久磁石式回転電機において、永久磁石の角部はR形状または平面上の面取りが施されており、磁石挿入孔の第1の隅部および磁石挿入孔の第2の隅部は、それぞれ永久磁石の角部に近接する平面部と、平面部に接続され周方向の逃げ部を形成する曲面部と、平面部に接続され径方向逃げ部を形成する曲面部とを備えることを特徴とする。
(6)請求項6に記載の発明は、請求項4または5に記載の永久磁石式回転電機において、曲面部の曲率は、永久磁石のR形状の面取りの曲率より小さいことを特徴とする。
(7)請求項7に記載の発明は、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の永久磁石式回転電機と、この回転電機を駆動するための電力を供給する電力変換部とを備えることを特徴とする車両の電動駆動装置である。
(8)請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の車両の電動駆動装置を備えることを特徴とする車両である。
本発明による回転電機は、以下に説明するように、高出力化が可能である。そのため、例えば、電気自動車の走行用モータとして好適である。本発明による回転電機は、回転電機のみによって走行する純粋な電気自動車や、エンジンと回転電機の双方によって駆動されるハイブリッド型の電気自動車にも適用できるが、以下ではハイブリッド型の電気自動車を例に説明する。
図3は、図1の回転電機200に用いられる、本発明による回転電機の一実施形態の断面図を示す。なお、回転電機200と回転電機202とはほぼ同じ構造を有しており、以下では回転電機200の構造を代表例として説明する。ただし、以下に示す構造は回転電機200、202の双方に採用されている必要はなく、一方だけに採用されていても良い。
固定子コア232の内周側には、多数のスロット237とティース236とが全周に渡って均等に配置されている。図4では、スロットおよびティースの全てに符号を付すことはせず、代表して一部のティースとスロットにのみに符号を付した。スロット237内にはスロット絶縁材(図示省略)が設けられ、図3の固定子巻線238を構成するU相、V相、W相の複数の相巻線が装着されている。本実施の形態では、スロット237は等間隔に48個形成されている。
なお、永久磁石254には、ネオジウム系、サマリウム系の焼結磁石やフェライト磁石、ネオジウム系のボンド磁石などを用いることができる。永久磁石254の残留磁束密度はほぼ0.4〜1.3T程度である。
なお、図7に示す上記4つの隅部の形状は、後述する図10(a)に基づいて記載されている。
一般的に磁石間ブリッジ部260を設けると、永久磁石254の磁束が磁石間ブリッジ部260を経由して、回転子内で磁束経路が閉じるようになるため、回転子磁極中央部で対向する固定子磁極とカップリングする有効な磁束が減少し、性能が低下してしまう。従って、磁石間ブリッジ部260の最も狭くなる部分の幅W2はできるかぎり小さいことが好ましい。
また、磁石間ブリッジ部260の中央部の幅W4は、上記で説明したようにW2よりやや大きく設定されるが、この幅W4もできるかぎり小さいことが好ましい。磁石間ブリッジ部260の中央部の幅W4が小さいと、2つの隣り合う磁石挿入孔253に挿入された永久磁石がより近接し、磁極中央部での磁束密度の減少が少なくなる。本発明による回転子の構造により、このようなW2とW4の関係が満たされるように設計できる。
なお、上記で説明したように、本発明による回転子の構造により、磁石間ブリッジ部260の中央部分の幅W4をW2より僅かに小さい程度に設定することができる。すなわち、W4<W1<W3となっている。このような構造によって、2つの隣り合う永久磁石間の距離を小さくでき、回転子磁極中央部での磁束密度を高く維持することができる。
永久磁石の角部には、磁気特性に影響が無い程度の大きさのR形状もしくは平面状の面取りが施されている。図10ででは永久磁石の角部をR形状とした例が示してある。このような角部の形状により、この角部に対向する磁石挿入孔の隅部内面の曲がりを緩やかにすることができ、回転子の回転による応力を分散することができる。
図10(a)に示す例では、永久磁石254の角部に最も近接する磁石挿入孔253の隅部内面が永久磁石254の角部のR形状より緩やかな曲がりの曲面状(図では曲線状に示されている)となっており、これにそれぞれ接続する周方向逃げ部261と径方向逃げ部262の内面が平面(図では直線で示されている)で構成されている。なお、前述の図7では、この磁石挿入孔253の隅部内面の形状を図10(a)に基づいて示している。
図10(b)では、永久磁石254の角部に最も近接する磁石挿入孔253の隅部内面が平面状(図では直線状に示されている)となっており、これにそれぞれ接続する周方向逃げ部261と径方向逃げ部262の内面が略円弧状の曲面(図では曲線で示されている)で構成されている。
同様に、永久磁石254の角部の面取りを曲面で行う場合、この永久磁石254の角部に対向する磁石挿入孔253の隅部を曲面とした場合のこの曲面の幅は、永久磁石254の角部の曲面の幅より大きくするとともに、磁石挿入孔253の隅部の曲面の曲率は永久磁石254の角部の曲面の曲率より小さくする。
120:エンジン
180:バッテリ
200、202:回転電機
212:ハウジング
214:ブラケット
230:固定子
231:固定子
232:固定子コア
233:固定子コア
236:ティース
238:固定子巻線
250:回転子
252:回転子コア
253:磁石挿入孔
254:永久磁石
256:回転子コアの磁極外側部
257:磁気的空隙
258:磁極端ブリッジ部
259:補助突極部
260:磁石間ブリッジ部
261:周方向逃げ部
262:径方向逃げ部
263:回転子コアの磁極内側部
264:磁極端押え部
600:電力変換装置
Claims (8)
- 固定子と、前記固定子に空隙を介して対応配置された回転子とを有する永久磁石式回転電機であって、
前記回転子は、磁極毎に略矩形の断面を持つ複数の磁石挿入孔を備えた回転子コアと、前記磁石挿入孔にそれぞれ挿入された永久磁石とを備え、
前記回転子の磁極毎に設けられた前記複数の磁石挿入孔の周方向の両端部にそれぞれ非磁性部が形成され、
前記複数の磁石挿入孔の隣り合う磁石挿入孔の間には、前記磁石挿入孔の外側の回転子コア部と、前記磁石挿入孔の内側の回転子コア部とを機械的に接続するブリッジ部が設けられており、
前記磁石挿入孔の前記ブリッジ部側の面と前記磁石挿入孔の前記回転子外側の面との間の隅部である第1の隅部および、前記磁石挿入孔の前記ブリッジ側の面と前記磁石挿入孔の前記回転子内側の面との間の隅部である第2の隅部には、それぞれ前記回転子の周方向と径方向とにそれぞれに膨らんで、前記磁石挿入孔に挿入される矩形断面を持つ長尺の永久磁石の角部が前記磁石挿入孔の前記ブリッジ部側の面および前記回転子外側の面と前記回転子内側の面に接触しないように逃げ部が設けられ、
前記磁石挿入孔の前記ブリッジ部側の面の逃げ部の大きさは、前記永久磁石の角部で小さくなり、前記磁石挿入孔の前記回転子外側の面および前記磁石挿入孔の前記回転子内側の面の逃げ部の大きさは、前記永久磁石の角部で小さくなるように形成されていることを特徴とする永久磁石式回転電機。 - 請求項1に記載の永久磁石式回転電機において
前記非磁性部の外周側の回転子コアの最小幅をW1、前記ブリッジ部の最小幅をW2、前記磁石挿入孔の第1の隅部での前記回転子外周側のコアの最小幅をW3としたときに、
W2<W1<W3
が成り立つことを特徴とする永久磁石式回転電機。 - 請求項2に記載の永久磁石式回転電機において
前記ブリッジ部の最大幅をW4としたときに、
W2<W4<W1<W3
が成り立つことを特徴とする永久磁石式回転電機。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の永久磁石式回転電機において、
前記永久磁石の角部はR形状または平面上の面取りが施されており、
前記磁石挿入孔の第1の隅部および前記磁石挿入孔の第2の隅部は、それぞれ前記永久磁石の角部に近接する曲面部と、前記曲面部に接続され前記周方向の逃げ部を形成する平面部と、前記曲面部に接続され前記径方向逃げ部を形成する平面部とを備えることを特徴とする永久磁石式回転電機。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の永久磁石式回転電機において、
前記永久磁石の角部はR形状または平面上の面取りが施されており、
前記磁石挿入孔の第1の隅部および前記磁石挿入孔の第2の隅部は、それぞれ前記永久磁石の角部に近接する平面部と、前記平面部に接続され前記周方向の逃げ部を形成する曲面部と、前記平面部に接続され前記径方向逃げ部を形成する曲面部とを備えることを特徴とする永久磁石式回転電機。 - 請求項4または5に記載の永久磁石式回転電機において、
前記曲面部の曲率は、前記永久磁石のR形状の面取りの曲率より小さいことを特徴とする永久磁石式回転電機。 - 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の永久磁石式回転電機と、
この回転電機を駆動するための電力を供給する電力変換部とを備えることを特徴とする車両の電動駆動装置。 - 請求項7に記載の車両の電動駆動装置を備えることを特徴とする車両。
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US14/346,915 US20140217859A1 (en) | 2011-10-04 | 2012-10-03 | Permanent magnet type rotating electrical machine and vehicle using the electrical machine |
DE112012004128.3T DE112012004128T5 (de) | 2011-10-04 | 2012-10-03 | Rotierende elektrische Arbeitsmaschine vom Permanentmagnettyp und Fahrzeug, das die elektrische Arbeitsmaschine verwendet |
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015087773A1 (ja) * | 2013-12-09 | 2015-06-18 | 三菱電機株式会社 | 永久磁石埋込型電動機 |
JP2017093277A (ja) * | 2015-11-02 | 2017-05-25 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 装置 |
JP2018046703A (ja) * | 2016-09-16 | 2018-03-22 | 富士電機株式会社 | 永久磁石式回転電機及びその製造方法 |
WO2020100675A1 (ja) * | 2018-11-15 | 2020-05-22 | ダイキン工業株式会社 | 回転子およびそれを備えた回転電気機械 |
WO2022114075A1 (ja) * | 2020-11-26 | 2022-06-02 | 株式会社デンソー | ロータ及び回転電機 |
WO2024090279A1 (ja) * | 2022-10-27 | 2024-05-02 | 株式会社アイシン | ロータ |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105340155B (zh) * | 2013-05-01 | 2018-07-06 | 日立汽车***株式会社 | 旋转电机及旋转电机的转子 |
JP6385588B2 (ja) * | 2015-10-09 | 2018-09-05 | 三菱電機株式会社 | 回転子および回転電機 |
JP6702550B2 (ja) * | 2016-08-31 | 2020-06-03 | 株式会社東芝 | 回転子およびリラクタンスモータ |
JP2018113785A (ja) * | 2017-01-11 | 2018-07-19 | 株式会社東芝 | 回転電機、回転電機システム、および機械 |
JP7113003B2 (ja) * | 2017-02-28 | 2022-08-04 | 日立Astemo株式会社 | 回転電機の回転子及びこれを備えた回転電機 |
WO2019023268A1 (en) | 2017-07-24 | 2019-01-31 | Spark Thermionics, Inc. | SMALL SPACE DEVICE SYSTEM AND METHOD OF MANUFACTURE |
JP7024856B2 (ja) * | 2018-03-23 | 2022-02-24 | 株式会社アイシン | 回転電機用ロータ |
CN109038893B (zh) * | 2018-08-16 | 2020-04-28 | 明程电机技术(深圳)有限公司 | 高速转子冲片 |
WO2020049972A1 (ja) * | 2018-09-03 | 2020-03-12 | 株式会社Ihi | 過給機用埋込永久磁石型モータ |
JP2020096484A (ja) * | 2018-12-14 | 2020-06-18 | Tdk株式会社 | 永久磁石および回転電機 |
JP7331356B2 (ja) * | 2018-12-14 | 2023-08-23 | Tdk株式会社 | 永久磁石および回転電機 |
EA202192066A1 (ru) * | 2018-12-17 | 2021-11-19 | Ниппон Стил Корпорейшн | Шихтованный сердечник и электродвигатель |
JPWO2020262204A1 (ja) * | 2019-06-26 | 2020-12-30 | ||
EP3993227A4 (en) | 2019-06-26 | 2022-07-06 | Mitsubishi Electric Corporation | ROTOR, ELECTRIC MOTOR, COMPRESSOR AND AIR CONDITIONING |
US11289985B2 (en) * | 2019-08-09 | 2022-03-29 | Hamilton Sundstrand Corporation | Dual stator machine with a rotor magnet set configured to minimize flux leakage |
US11791142B2 (en) * | 2020-01-23 | 2023-10-17 | Spark Thermionics, Inc. | Small gap device system and method of fabrication |
EP3855603A1 (en) * | 2020-01-23 | 2021-07-28 | Etel S.A. | Elastic-locking winding carrier for preformed coil assemblies of an electric motor |
US20210257896A1 (en) * | 2020-02-17 | 2021-08-19 | Dan Haronian | Movement and Vibration energy harvesting |
US11641151B2 (en) * | 2021-05-11 | 2023-05-02 | Aac Microtech (Changzhou) Co., Ltd. | Linear vibration motor with elastic members with brackets, foams and damping glue |
US11936269B2 (en) * | 2021-09-22 | 2024-03-19 | Apple Inc. | Haptic engine based on angular resonant actuator with pivot axis and mass center that differ |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002281700A (ja) * | 2001-03-23 | 2002-09-27 | Fuji Electric Co Ltd | 埋込み磁石型回転機の回転子 |
JP2006187189A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-07-13 | Hitachi Ltd | 永久磁石式回転電機 |
JP2008211934A (ja) * | 2007-02-27 | 2008-09-11 | Toyota Industries Corp | 回転電機の回転子及び回転電機 |
WO2010058609A1 (ja) * | 2008-11-19 | 2010-05-27 | 三菱電機株式会社 | 電動機の回転子及び電動機及び送風機及び圧縮機 |
JP2010178535A (ja) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Toshiba Industrial Products Manufacturing Corp | 永久磁石式回転電機の回転子及びその回転電機 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09294344A (ja) * | 1996-04-26 | 1997-11-11 | Meidensha Corp | 永久磁石式回転機の回転子 |
JP3598887B2 (ja) * | 1999-06-28 | 2004-12-08 | トヨタ自動車株式会社 | 永久磁石式回転機の回転子 |
JP4363746B2 (ja) * | 2000-05-25 | 2009-11-11 | 株式会社東芝 | 永久磁石式リラクタンス型回転電機 |
CN100576701C (zh) * | 2004-11-30 | 2009-12-30 | 株式会社日立制作所 | 永磁式旋转电机 |
JP4734957B2 (ja) * | 2005-02-24 | 2011-07-27 | トヨタ自動車株式会社 | ロータ |
JP4867194B2 (ja) * | 2005-04-28 | 2012-02-01 | トヨタ自動車株式会社 | ロータ |
JP4842670B2 (ja) * | 2006-02-27 | 2011-12-21 | トヨタ自動車株式会社 | ロータおよび電動車両 |
KR20090027728A (ko) * | 2006-06-12 | 2009-03-17 | 레미 인터내셔널, 인코포레이티드 | 매립형 영구자석을 구비한 전기 기계 |
JP5481779B2 (ja) * | 2007-11-08 | 2014-04-23 | 日産自動車株式会社 | 永久磁石式電動機 |
JP5433198B2 (ja) * | 2008-10-16 | 2014-03-05 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 回転電機及び電気自動車 |
-
2011
- 2011-10-04 JP JP2011220056A patent/JP5730736B2/ja active Active
-
2012
- 2012-10-03 DE DE112012004128.3T patent/DE112012004128T5/de active Pending
- 2012-10-03 US US14/346,915 patent/US20140217859A1/en not_active Abandoned
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- 2012-10-03 CN CN201280049293.1A patent/CN103858318B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002281700A (ja) * | 2001-03-23 | 2002-09-27 | Fuji Electric Co Ltd | 埋込み磁石型回転機の回転子 |
JP2006187189A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-07-13 | Hitachi Ltd | 永久磁石式回転電機 |
JP2008211934A (ja) * | 2007-02-27 | 2008-09-11 | Toyota Industries Corp | 回転電機の回転子及び回転電機 |
WO2010058609A1 (ja) * | 2008-11-19 | 2010-05-27 | 三菱電機株式会社 | 電動機の回転子及び電動機及び送風機及び圧縮機 |
JP2010178535A (ja) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Toshiba Industrial Products Manufacturing Corp | 永久磁石式回転電機の回転子及びその回転電機 |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015087773A1 (ja) * | 2013-12-09 | 2015-06-18 | 三菱電機株式会社 | 永久磁石埋込型電動機 |
WO2015087377A1 (ja) * | 2013-12-09 | 2015-06-18 | 三菱電機株式会社 | 永久磁石埋込型電動機 |
GB2534805A (en) * | 2013-12-09 | 2016-08-03 | Mitsubishi Electric Corp | Embedded-permanent-magnet electric motor |
US10056795B2 (en) | 2013-12-09 | 2018-08-21 | Mitsubishi Electric Corporation | Embedded-permanent-magnet electric motor |
GB2534805B (en) * | 2013-12-09 | 2021-02-10 | Mitsubishi Electric Corp | Embedded-permanent-magnet electric motor |
JP2017093277A (ja) * | 2015-11-02 | 2017-05-25 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 装置 |
JP2018046703A (ja) * | 2016-09-16 | 2018-03-22 | 富士電機株式会社 | 永久磁石式回転電機及びその製造方法 |
WO2020100675A1 (ja) * | 2018-11-15 | 2020-05-22 | ダイキン工業株式会社 | 回転子およびそれを備えた回転電気機械 |
JP2020088879A (ja) * | 2018-11-15 | 2020-06-04 | ダイキン工業株式会社 | 回転子およびそれを備えた回転電気機械 |
US11909266B2 (en) | 2018-11-15 | 2024-02-20 | Daikin Industries, Ltd. | Rotor, and rotary electric machine provided with same |
WO2022114075A1 (ja) * | 2020-11-26 | 2022-06-02 | 株式会社デンソー | ロータ及び回転電機 |
WO2024090279A1 (ja) * | 2022-10-27 | 2024-05-02 | 株式会社アイシン | ロータ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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