JP2023028866A - Rotary machine - Google Patents

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芳明 高橋
Yoshiaki Takahashi
浩二 山口
Koji Yamaguchi
紘樹 小林
Koki Kobayashi
健志郎 桂
Kenshiro Katsura
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Abstract

To provide a rotary machine output of which can be improved by using reluctance torque.SOLUTION: In a rotary machine 1, a surface magnet-type rotor 3 is disposed in a rotatable manner inside a stator 2. The rotary machine includes a first magnet part 321 that is disposed in the rotor 3 and is formed by forming different magnetic poles alternately on a surface of the rotor 3, and a second magnet part 322 that is disposed in the rotor 3 and is formed of a magnet which is different in magnetic permeability from the first magnet part 321 so as to form, in a radial direction of the rotor 3, a path P through which a magnetic field can easily pass.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、回転機械に関する。 The present invention relates to rotary machines.

従来、回転機械として、例えば、特開２０１９－１６１９３３号公報に記載されるように、表面磁石型のロータを備えるブラシレスモータが知られている。このロータは回転軸の周囲に複数のマグネットを有し、マグネットは異なる磁極のものを周方向に交互に配置して設けられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a rotary machine, a brushless motor including a surface magnet rotor is known, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-161933, for example. This rotor has a plurality of magnets around the rotating shaft, and the magnets with different magnetic poles are alternately arranged in the circumferential direction.

特開２０１９－１６１９３３号公報JP 2019-161933 A

このような表面磁石型のロータを備える回転機械にあっては、リラクタンストルクを用いて出力を向上させることが難しい。すなわち、表面磁石型のロータは、永久磁石が周面に沿って配置されているため、リラクタンストルクが生じにくく、主に磁石トルクによって回転が行われる。 In a rotary machine having such a surface magnet type rotor, it is difficult to improve the output using reluctance torque. That is, since the permanent magnets are arranged along the peripheral surface of the surface magnet type rotor, reluctance torque is less likely to occur, and rotation is performed mainly by magnet torque.

そこで、リラクタンストルクを用いて出力の向上が図れる回転機械の開発が望まれている。 Therefore, it is desired to develop a rotary machine capable of improving output by using reluctance torque.

本開示の一態様に係る回転機械は、ステータの内側に表面磁石型のロータを回転可能に配置した回転機械において、ロータに設けられロータの表面に異なる磁極を周方向へ交互に形成してなる第一磁石部と、ロータに設けられ第一磁石部と透磁率の異なる磁石により構成され、ロータの径方向に磁界が通りやすい経路を形成するための第二磁石部を備えて構成されている。この回転機械によれば、第二磁石部によってロータの径方向において磁界の通りやすい経路が形成される。このため、回転機械の作動時において、第一磁石部によってマグネットトルクを得られると共に、磁界の通りやすい経路の形成によってリラクタンストルクを得ることができる。従って、リラクタンストルクを用いて出力の向上を図ることができる。 A rotating machine according to an aspect of the present disclosure is a rotating machine in which a surface magnet type rotor is rotatably arranged inside a stator, and different magnetic poles are provided on the rotor and alternately formed in the circumferential direction on the surface of the rotor. It is configured with a first magnet portion and a second magnet portion which is provided in the rotor and is composed of a magnet having a magnetic permeability different from that of the first magnet portion and which forms a path through which the magnetic field can easily pass in the radial direction of the rotor. . According to this rotating machine, the second magnet portion forms a path through which the magnetic field can easily pass in the radial direction of the rotor. Therefore, during operation of the rotating machine, magnet torque can be obtained by the first magnet portion, and reluctance torque can be obtained by forming a path that facilitates passage of the magnetic field. Therefore, it is possible to improve the output using the reluctance torque.

また、本開示の一態様に係る回転機械において、第二磁石部は、第一磁石部より透磁率の低い磁石により構成され、第一磁石部に対し周方向に隣接して設けられて第一磁石部の形成領域に磁界が通りやすい経路を形成してもよい。この場合、第二磁石部が、第一磁石部より透磁率の低い磁石により構成され第一磁石部に対し周方向に隣接して設けられることにより、第一磁石部の形成領域に磁界が通りやすい経路を形成することができる。 In addition, in the rotary machine according to one aspect of the present disclosure, the second magnet portion is configured by a magnet having a lower magnetic permeability than the first magnet portion, and is provided adjacent to the first magnet portion in the circumferential direction and is the first magnet portion. A path through which the magnetic field can easily pass may be formed in the region where the magnet portion is formed. In this case, the second magnet portion is made of a magnet having a lower magnetic permeability than the first magnet portion and is provided adjacent to the first magnet portion in the circumferential direction, so that the magnetic field passes through the forming region of the first magnet portion. An easy route can be formed.

また、本開示の一態様に係る回転機械において、第一磁石部は、ボンド磁石により形成され、第二磁石部は、焼結磁石により形成され第一磁石部より透磁率が低くてもよい。 Further, in the rotary machine according to one aspect of the present disclosure, the first magnet portion may be formed of bonded magnets, and the second magnet portion may be formed of sintered magnets and may have a lower magnetic permeability than the first magnet portion.

本開示の一態様に係る回転機械は、ステータの内側に表面磁石型のロータを回転可能に配置した回転機械において、ロータは、ロータの外周部に異なる磁極を周方向へ交互に形成してなる第一磁石部と、第一磁石部より透磁率の低い磁石により構成される第二磁石部とを備え、第一磁石部は外周面においてロータの回転軸線を挟んで対称に位置する第一円弧部と第二円弧部を有し、第一円弧部と第二円弧部の間に形成される帯状領域に第二磁石部が形成されていないように構成されている。この回転機械によれば、ロータが第一磁石部と透磁率の低い第二磁石部を備え、第一磁石部が外周面においてロータの回転軸線を挟んで対称な位置に第一円弧部と第二円弧部を有し、第一円弧部と第二円弧部の間に形成される帯状領域に第二磁石部が形成されていないように構成されている。このため、帯状領域は、ロータにおいて磁界が通りやすい経路となる。従って、回転機械の作動時において、第一磁石部によってマグネットトルクを得られると共に、磁界の通りやすい経路の形成によってリラクタンストルクを得ることができる。これにより、リラクタンストルクを用いて出力の向上を図ることができる。 A rotating machine according to an aspect of the present disclosure is a rotating machine in which a surface magnet type rotor is rotatably arranged inside a stator, and the rotor is formed by alternately forming different magnetic poles in the circumferential direction on the outer peripheral portion of the rotor. Equipped with a first magnet portion and a second magnet portion made of a magnet having a lower magnetic permeability than the first magnet portion, the first magnet portion being positioned symmetrically with respect to the rotation axis of the rotor on the outer peripheral surface of the first arc. and a second arc portion, and the second magnet portion is not formed in a belt-like region formed between the first arc portion and the second arc portion. According to this rotary machine, the rotor includes the first magnet portion and the second magnet portion having a low magnetic permeability, and the first magnet portion and the first arc portion and the second magnet portion are arranged at symmetrical positions on the outer peripheral surface of the rotor with respect to the rotational axis of the rotor. It has two arcuate portions, and is configured such that the second magnet portion is not formed in a belt-like region formed between the first arcuate portion and the second arcuate portion. For this reason, the band-like regions become paths through which the magnetic field can easily pass in the rotor. Therefore, during operation of the rotary machine, magnet torque can be obtained by the first magnet portion, and reluctance torque can be obtained by forming a path that facilitates passage of the magnetic field. As a result, it is possible to improve the output using the reluctance torque.

また、本開示の一態様に係る回転機械において、第二磁石部は、帯状領域を挟んだ両側の領域に形成されていてもよい。この場合、第二磁石部が帯状領域を挟んだ両側の領域に形成されているため、帯状領域がロータにおいて磁界が通りやすい経路となる。従って、回転機械の作動時において、第一磁石部によってマグネットトルクを得られると共に、磁界の通りやすい経路の形成によってリラクタンストルクを得ることができる。これにより、リラクタンストルクを用いて出力の向上を図ることができる。 Further, in the rotary machine according to one aspect of the present disclosure, the second magnet portions may be formed in regions on both sides of the belt-shaped region. In this case, since the second magnet portions are formed in the regions on both sides of the belt-shaped region, the belt-shaped region becomes a route through which the magnetic field can easily pass in the rotor. Therefore, during operation of the rotary machine, magnet torque can be obtained by the first magnet portion, and reluctance torque can be obtained by forming a path that facilitates passage of the magnetic field. As a result, it is possible to improve the output using the reluctance torque.

また、本開示の一態様に係る回転機械において、第二磁石部は、帯状領域を挟んだ両側の領域において複数形成されていてもよい。 Further, in the rotary machine according to one aspect of the present disclosure, a plurality of second magnet portions may be formed in regions on both sides of the belt-shaped region.

本開示に係る発明によれば、リラクタンストルクを用いて出力の向上が図れる回転機械を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the invention which concerns on this indication, the rotary machine which can improve an output using a reluctance torque can be provided.

本開示の実施形態に係る回転機械の概要を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing an outline of a rotating machine according to an embodiment of the present disclosure; FIG. 図１の回転機械のロータの断面図である。2 is a cross-sectional view of the rotor of the rotary machine of FIG. 1; FIG. 図２のロータの斜視図である。Figure 3 is a perspective view of the rotor of Figure 2; 図１の回転機械の電気的構成の概要を示すブロック図である。2 is a block diagram showing an overview of the electrical configuration of the rotary machine of FIG. 1; FIG. 図１の回転機械の動作を示すフローチャートである。2 is a flow chart showing the operation of the rotary machine of FIG. 1; 図１の回転機械の変形例を示す図である。FIG. 2 shows a modification of the rotary machine of FIG. 1; 図１の回転機械の変形例を示す図である。FIG. 2 shows a modification of the rotary machine of FIG. 1; 図１の回転機械の変形例を示す図である。FIG. 2 shows a modification of the rotary machine of FIG. 1; 図１の回転機械の変形例を示す図である。FIG. 2 shows a modification of the rotary machine of FIG. 1;

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図１は、本開示の実施形態に係る回転機械の構成概要を示す断面図である。図２は、図１の回転機械のロータの断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a rotating machine according to an embodiment of the present disclosure. 2 is a cross-sectional view of the rotor of the rotary machine of FIG. 1; FIG.

図１に示すように、本実施形態に係る回転機械１は、ステータ２の内側に表面磁石型のロータ３を回転可能に配置して構成される。回転機械１は、例えば電動機であり、電気エネルギの供給によりロータ３を回転させて機械的エネルギを発生させる。ステータ２は、回転軸線Ａを中心に回転する磁界を発生させ、ロータ３を回転させる。ステータ２は、ハウジング４に収容されており、ハウジング４に対して回転及び移動しないように固定されている。ロータ３は、ハウジング４に設けられるベアリングなどにより軸受けされ、回転軸線Ａを中心に回転可能に取り付けられている。 As shown in FIG. 1 , a rotary machine 1 according to this embodiment is configured by rotatably arranging a surface magnet type rotor 3 inside a stator 2 . The rotating machine 1 is, for example, an electric motor, and rotates a rotor 3 by supplying electrical energy to generate mechanical energy. The stator 2 generates a magnetic field that rotates about the rotation axis A to rotate the rotor 3 . The stator 2 is housed in a housing 4 and fixed relative to the housing 4 so as not to rotate or move. The rotor 3 is supported by bearings or the like provided in the housing 4, and is attached so as to be rotatable about the rotation axis A. As shown in FIG.

ステータ２は、例えば、コア２１及びコイル２２により構成される。コア２１は、磁束の通路となる鉄心であり、ロータ３の外周に沿って等間隔で形成される複数のティース２１ａを形成している。例えば、コア２１は、内側にロータ３を配置可能な円筒部２１ｂを有し、円筒部２１ｂの内面から回転軸線Ａに向けて突出するティース２１ａを複数形成している。ティース２１ａは、コイル２２を巻き付けるための部位である。ティース２１ａの先端は、幅広に形成されている。例えば、ティース２１ａは、周方向に沿って三つ形成される。 The stator 2 is composed of, for example, a core 21 and coils 22 . The core 21 is an iron core that serves as a passage for magnetic flux, and forms a plurality of teeth 21a that are formed along the outer circumference of the rotor 3 at regular intervals. For example, the core 21 has a cylindrical portion 21b inside which the rotor 3 can be arranged, and a plurality of teeth 21a protruding toward the rotation axis A from the inner surface of the cylindrical portion 21b. The teeth 21a are parts around which the coil 22 is wound. The tips of the teeth 21a are formed wide. For example, three teeth 21a are formed along the circumferential direction.

コア２１は、例えば、回転軸線Ａの方向に複数の鋼板を積層させて形成される。鋼板を積層させてコア２１を構成することにより、渦電流の発生を抑制でき、鉄損の低減を図ることができる。コイル２２は、電流を流すための巻線であって、ティース２１ａに巻き付けられ、電流の流れによりロータ３に対し磁界を発生させる。例えば、磁界は、ロータ３の径方向の成分を有するように形成される。また、複数のコイル２２に対し位相をずらして電流を流すことにより、回転軸線Ａを中心に回転する磁界を形成することができる。 The core 21 is formed by laminating a plurality of steel plates in the direction of the rotation axis A, for example. By forming the core 21 by stacking steel plates, it is possible to suppress the generation of eddy currents and reduce iron loss. The coils 22 are windings for passing current, are wound around the teeth 21a, and generate a magnetic field on the rotor 3 by the flow of current. For example, the magnetic field is formed to have a radial component of the rotor 3 . In addition, a magnetic field that rotates about the rotation axis A can be formed by supplying currents to the plurality of coils 22 with a phase shift.

ロータ３は、回転軸線Ａに沿って配置される軸部材３１と、軸部材３１の外周側に設けられる磁石部３２を備えている。軸部材３１は、棒状の部材であって、回転機械１の出力軸として機能する。軸部材３１は、例えば金属などの磁性体により形成される。また、軸部材３１は、磁石部３２と比べて透磁率の高い材料（例えば、強磁性体材料）を用いて形成されている。 The rotor 3 includes a shaft member 31 arranged along the rotation axis A and a magnet portion 32 provided on the outer peripheral side of the shaft member 31 . The shaft member 31 is a rod-shaped member and functions as an output shaft of the rotating machine 1 . The shaft member 31 is made of, for example, a magnetic material such as metal. In addition, the shaft member 31 is formed using a material (for example, a ferromagnetic material) having a higher magnetic permeability than the magnet portion 32 .

図２に示すように、磁石部３２は、第一磁石部３２１及び第二磁石部３２２を有している。第一磁石部３２１は、ロータ３の表面部において周方向に向けて異なる磁極を交互に配置して構成される。つまり、第一磁石部３２１は、ロータ３の外周に沿ってＮ極とＳ極を交互に配置している。例えば、図２では、第一磁石部３２１は、ｄ軸の向きの外周位置にＮ極、ｄ軸と反対の向きの外周位置にＳ極を形成している。ロータ３は、表面に二つの磁極を有しており、回転軸線Ａ（回転中心）からＮ極へ向けた方向がｄ軸となり、回転軸線ＡからＮ極とＳ極の間の方向がｑ軸となる。つまり、ｄ軸とｑ軸のなす角が９０度となっている。第一磁石部３２１は、ロータ３の周方向に異なる磁極を交互に配置することにより、回転機械１の作動時にマグネットトルクを発生させる。なお、図２では、ロータ３の回転方向Ｒが反時計回りである場合を示している。また、図２では、説明の便宜上、軸部材３１の断面を示すハッチングの図示を省略している。 As shown in FIG. 2 , the magnet portion 32 has a first magnet portion 321 and a second magnet portion 322 . The first magnet portion 321 is configured by alternately arranging different magnetic poles in the circumferential direction on the surface portion of the rotor 3 . That is, the first magnet portion 321 has N poles and S poles alternately arranged along the outer circumference of the rotor 3 . For example, in FIG. 2, the first magnet portion 321 forms an N pole at an outer peripheral position in the direction of the d-axis and an S pole at an outer peripheral position in the direction opposite to the d-axis. The rotor 3 has two magnetic poles on its surface, the direction from the rotational axis A (rotation center) to the N pole is the d-axis, and the direction from the rotational axis A to the N and S poles is the q-axis. becomes. That is, the angle formed by the d-axis and the q-axis is 90 degrees. The first magnet portion 321 alternately arranges different magnetic poles in the circumferential direction of the rotor 3, thereby generating magnet torque when the rotating machine 1 operates. Note that FIG. 2 shows a case where the rotation direction R of the rotor 3 is counterclockwise. Moreover, in FIG. 2, for convenience of explanation, hatching indicating a cross section of the shaft member 31 is omitted.

第二磁石部３２２は、第一磁石部３２１と透磁率の異なる磁石により構成され、ロータ３の径方向に磁界が通りやすい経路Ｐを形成する。例えば、第二磁石部３２２は、第一磁石部３２１により透磁率の低い磁石により構成される。そして、第二磁石部３２２は、周方向へ第一磁石部３２１に隣接するように設けられる。これにより、第二磁石部３２２は、第一磁石部３２１の形成領域に磁界が通りやすい経路Ｐを形成させる。図２では、ロータ３の周方向へ第一磁石部３２１と第二磁石部３２２が交互に形成されている。つまり、第一磁石部３２１が軸部材３１を挟んで軸部材３１の両側に形成され、第二磁石部３２２が軸部材３１を挟んで軸部材３１の両側に形成されている。このため、第一磁石部３２１が形成される領域に沿って磁界が通りやすい経路Ｐが形成される。詳述すると、透磁率の異なる第一磁石部３２１及び第二磁石部３２２を設けることにより、ロータ３の径方向において、磁気抵抗の差が生じて、磁界が通りやすい経路Ｐが形成される。図２では、ｄ軸に沿って磁界が通りやすい経路Ｐが形成されている。このようなロータ３に対し、ｄ軸とｑ軸の間に磁界Ｂを形成することにより、マグネットトルクとリラクタンストルクを得ることができ、回転機械１の出力を高めることができる。 The second magnet portion 322 is composed of a magnet having a magnetic permeability different from that of the first magnet portion 321 , and forms a path P through which the magnetic field can easily pass in the radial direction of the rotor 3 . For example, the second magnet portion 322 is made of a magnet with a lower magnetic permeability than the first magnet portion 321 . The second magnet portion 322 is provided adjacent to the first magnet portion 321 in the circumferential direction. As a result, the second magnet portion 322 forms a path P through which the magnetic field can easily pass in the forming region of the first magnet portion 321 . In FIG. 2 , the first magnet portions 321 and the second magnet portions 322 are alternately formed in the circumferential direction of the rotor 3 . That is, the first magnet portions 321 are formed on both sides of the shaft member 31 with the shaft member 31 interposed therebetween, and the second magnet portions 322 are formed on both sides of the shaft member 31 with the shaft member 31 interposed therebetween. Therefore, a path P along which the magnetic field can easily pass is formed along the region where the first magnet portion 321 is formed. More specifically, by providing the first magnet portion 321 and the second magnet portion 322 with different magnetic permeability, a difference in magnetic resistance is generated in the radial direction of the rotor 3, and a path P through which the magnetic field can easily pass is formed. In FIG. 2, a path P along which the magnetic field easily passes is formed along the d-axis. By forming a magnetic field B between the d-axis and the q-axis of the rotor 3, magnet torque and reluctance torque can be obtained, and the output of the rotary machine 1 can be increased.

第一磁石部３２１は、外周面においてロータ３の回転軸線Ａを挟んで対称の位置に第一円弧部３２１ａと第二円弧部３２１ｂを有している。第一円弧部３２１ａ及び第二円弧部３２１ｂは、第一磁石部３２１の外周面において、回転軸線Ａを挟んで対称の位置に形成される円弧状の部位である。そして、第一円弧部３２１ａと第二円弧部３２１ｂの間に帯状領域３２１ｃが形成される。つまり、帯状領域３２１ｃは、第一円弧部３２１ａと第二円弧部３２１ｂの間の第一磁石部３２１及び軸部材３１に形成されている。この帯状領域３２１ｃには、第二磁石部３２２が形成されていない。第二磁石部３２２は、帯状領域３２１ｃを挟んだ両側の領域に形成されている。このため、帯状領域３２１ｃは、ロータ３の他の領域と比べて径方向に磁界が通りやすい領域となり、この帯状領域３２１ｃ内に磁界が通りやすい経路Ｐが形成される。帯状領域３２１ｃは、例えばｄ軸とｑ軸の間の方向に向けて形成される。このとき、帯状領域３２１ｃは、ｄ軸又はｑ軸と同じ方向に形成されてもよい。図２では、帯状領域３２１ｃは、ｄ軸と同じ方向に向けて形成されている。このように、ロータ３において、帯状領域３２１ｃ及び磁界が通りやすい経路Ｐが形成されることにより、回転機械の作動時において、リラクタンストルクを得ることができる。これにより、リラクタンストルクを用いて回転機械１の出力の向上を図ることができる。 The first magnet portion 321 has a first arc portion 321a and a second arc portion 321b at symmetrical positions across the rotation axis A of the rotor 3 on the outer peripheral surface. The first arcuate portion 321a and the second arcuate portion 321b are arcuate portions formed at symmetrical positions with respect to the rotation axis A on the outer peripheral surface of the first magnet portion 321 . A band-like region 321c is formed between the first arc portion 321a and the second arc portion 321b. That is, the belt-like region 321c is formed in the first magnet portion 321 and the shaft member 31 between the first arc portion 321a and the second arc portion 321b. The second magnet portion 322 is not formed in this band-shaped region 321c. The second magnet portions 322 are formed in regions on both sides of the band-shaped region 321c. Therefore, the band-shaped region 321c becomes a region where the magnetic field easily passes in the radial direction compared to other regions of the rotor 3, and a path P through which the magnetic field easily passes is formed in the band-shaped region 321c. The band-shaped region 321c is formed, for example, in a direction between the d-axis and the q-axis. At this time, the strip-shaped region 321c may be formed in the same direction as the d-axis or the q-axis. In FIG. 2, the band-shaped region 321c is formed in the same direction as the d-axis. In this way, in the rotor 3, the belt-shaped regions 321c and the path P through which the magnetic field can easily pass are formed, so that reluctance torque can be obtained during operation of the rotary machine. As a result, it is possible to improve the output of the rotating machine 1 by using the reluctance torque.

例えば、第一磁石部３２１がボンド磁石により形成され、第二磁石部３２２が焼結磁石により形成される。これにより、第一磁石部３２１と第二磁石部３２２を異なる透磁率とすることができ、第一磁石部３２１を第二磁石部３２２により高い透磁率とすることができる。ボンド磁石は、ゴム磁石またはプラスチック磁石とも称される。第一磁石部３２１及び第二磁石部３２２は、着磁されたものをロータ３に組み込んでもよいし、未着磁のものを組み込んだ後に着磁して構成してもよい。なお、第一磁石部３２１と第二磁石部３２２を異なる透磁率とすることができれば、ボンド磁石及び焼結磁石以外の磁石を用いてもよい。 For example, the first magnet portion 321 is made of bonded magnets, and the second magnet portion 322 is made of sintered magnets. Thereby, the first magnet portion 321 and the second magnet portion 322 can have different magnetic permeability, and the first magnet portion 321 can have a higher magnetic permeability than the second magnet portion 322 . Bonded magnets are also called rubber magnets or plastic magnets. The first magnet portion 321 and the second magnet portion 322 may be magnetized and incorporated into the rotor 3, or may be configured by magnetizing after incorporating non-magnetized ones. Magnets other than bond magnets and sintered magnets may be used as long as the first magnet portion 321 and the second magnet portion 322 can have different magnetic permeability.

ロータ３の外周には、スリーブ３３が取り付けられている。スリーブ３３は、非磁性材料からなる円筒形の部材である。スリーブ３３は、磁石部３２の外周に取り付けられることにより、磁石部３２を拘束する。つまり、スリーブ３３は、ロータ３の回転時に磁石部３２が軸部材３１から外れることを防止している。 A sleeve 33 is attached to the outer circumference of the rotor 3 . The sleeve 33 is a cylindrical member made of non-magnetic material. The sleeve 33 restrains the magnet portion 32 by being attached to the outer periphery of the magnet portion 32 . That is, the sleeve 33 prevents the magnet portion 32 from coming off the shaft member 31 when the rotor 3 rotates.

図３は、ロータ３の斜視図である。図３に示すように、ロータ３の軸部材３１は、回転軸線Ａに沿って延びており、磁石部３２から突出して設けられている。軸部材３１の突出した部分は、ハウジング４に対し軸受けされる。また、軸部材３１でハウジング４から外部へ延出する部分は、回転機械１の出力軸として用いられる。 FIG. 3 is a perspective view of the rotor 3. FIG. As shown in FIG. 3 , the shaft member 31 of the rotor 3 extends along the rotation axis A and protrudes from the magnet portion 32 . A protruding portion of the shaft member 31 is journalled with respect to the housing 4 . A portion of the shaft member 31 extending from the housing 4 to the outside is used as an output shaft of the rotating machine 1 .

図４は、回転機械１の電気的構成の概要を示すブロック図である。図４に示すように、ステータ２の三つのコイル２２は、例えばＹ結線（星形結線）により接続されている。つまり、各コイル２２の一端は互いに接続され、他端はインバータ９１に接続されている。このコイル２２は、順次電流を流されることにより、ロータ３に対し回転する磁界を与える。インバータ９１は、直流電圧を交流電圧に変換する機器であり、例えば三相交流電圧をコイル２２に印加する。インバータ９１としては、例えば六つのパワートランジスタを用いたブリッジ回路が用いられる。インバータ９１は、制御器９２の制御信号を受けて作動し、コイル２２に電流を供給する。制御器９２は、外部からの作動指令に応じてインバータ９１に対し制御信号を出力する。制御器９２は、回転機械１の制御を行う電子制御機器であり、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むコンピュータにより構成される。インバータ９１及び制御器９２は、ステータ２及びロータ３を収容するハウジング４と一体に構成してもよいし、ハウジング４の外部に設置されていてもよい。また、インバータ９１は、制御器９２の内部に設けられていてもよい。 FIG. 4 is a block diagram showing an outline of the electrical configuration of the rotary machine 1. As shown in FIG. As shown in FIG. 4, the three coils 22 of the stator 2 are connected by, for example, a Y connection (star connection). That is, one end of each coil 22 is connected to each other, and the other end is connected to the inverter 91 . The coils 22 give a rotating magnetic field to the rotor 3 by being sequentially energized. The inverter 91 is a device that converts a DC voltage into an AC voltage, and applies a three-phase AC voltage to the coil 22, for example. As the inverter 91, for example, a bridge circuit using six power transistors is used. Inverter 91 operates upon receiving a control signal from controller 92 to supply current to coil 22 . The controller 92 outputs a control signal to the inverter 91 in response to an operation command from the outside. The controller 92 is an electronic control device that controls the rotating machine 1, and is configured by a computer including a CPU, a ROM, and a RAM, for example. The inverter 91 and controller 92 may be configured integrally with the housing 4 that accommodates the stator 2 and rotor 3 or may be installed outside the housing 4 . Also, the inverter 91 may be provided inside the controller 92 .

回転機械１には、ロータ３の回転状態を検出するセンサ５を備えている。センサ５としては、例えばホール素子などの磁気センサやロータリエンコーダなどが用いられる。センサ５は制御器９２に接続され、センサ５の出力信号は制御器９２に入力される。制御器９２は、センサ５の出力信号に基づいて、ロータ３及び軸部材３１の回転位置及び回転速度の一部又は全部を含む回転状態を認識する。なお、本実施形態では、センサ５を用いているが、センサレス制御などによってロータ３の回転位置を検出してもよく、センサ５の設置を省略する場合もある。 The rotary machine 1 is equipped with a sensor 5 that detects the rotation state of the rotor 3 . As the sensor 5, for example, a magnetic sensor such as a Hall element, a rotary encoder, or the like is used. The sensor 5 is connected to the controller 92 and the output signal of the sensor 5 is input to the controller 92 . Based on the output signal of the sensor 5 , the controller 92 recognizes the rotational state including part or all of the rotational position and rotational speed of the rotor 3 and shaft member 31 . Although the sensor 5 is used in this embodiment, the rotational position of the rotor 3 may be detected by sensorless control or the like, and the installation of the sensor 5 may be omitted.

次に、本実施形態に係る回転機械１の動作について説明する。 Next, the operation of the rotating machine 1 according to this embodiment will be described.

図５は、回転機械１の動作を示すフローチャートであり、回転機械１の作動制御処理を示している。図５の制御処理は、例えば制御器９２により実行され、この制御処理により回転機械１が作動する。まず、ステップＳ１０（以下、単に「Ｓ１０」という。Ｓ１０以降のステップについても同様とする。）に示すように、指令信号の読み込み処理が行われる。この指令信号の読み込み処理は、制御器９２に対し入力される指令信号を読み込む処理である。指令信号は、回転機械１の作動についての指令信号であり、例えば回転機械１の回転速度の信号が該当する。この指令信号は、例えば外部の機器やインターフェースなどから制御器９２に入力される。 FIG. 5 is a flow chart showing the operation of the rotary machine 1, and shows the operation control process of the rotary machine 1. As shown in FIG. The control process of FIG. 5 is executed, for example, by the controller 92, and the rotating machine 1 is operated by this control process. First, as shown in step S10 (hereinafter simply referred to as "S10"; the same applies to steps after S10), a command signal reading process is performed. This command signal reading process is a process of reading a command signal input to the controller 92 . The command signal is a command signal for the operation of the rotary machine 1, and corresponds to, for example, a rotational speed signal of the rotary machine 1. FIG. This command signal is input to the controller 92 from, for example, an external device or interface.

Ｓ１２に処理が移行し、回転位置の検出処理が行われる。この検出処理は、ロータ３の回転位置を検出する処理である。例えば、制御器９２は、センサ５の出力信号に基づいてロータ３の磁極の位置を検出する。なお、この回転位置の検出処理において、センサ５を用いずにロータ３の回転位置を検出してもよい。例えば、制御器９２は、各コイル２２の誘起電圧検出を行ってロータ３の回転位置を検出してもよい。次に、Ｓ１４に処理が移行し、制御信号の生成処理が行われる。制御信号の生成処理は、インバータ９１へ出力する制御信号を生成する処理である。制御信号の生成は、例えば、Ｓ１０の指令信号及びＳ１２の検出結果を基づいて行われる。具体的には、ロータ３の回転位置に対し磁界Ｂが先行するように制御信号が生成される。つまり、制御信号は、図２に示すように、磁界Ｂがロータ３のｄ軸方向とｑ軸方向の間に向けて形成されるように、生成される。このように制御信号が生成されることにより、リラクタンストルクを生じさせてロータ３を回転させることができる。 The process proceeds to S12, and rotational position detection processing is performed. This detection processing is processing for detecting the rotational position of the rotor 3 . For example, the controller 92 detects the positions of the magnetic poles of the rotor 3 based on the output signal of the sensor 5 . Note that the rotational position of the rotor 3 may be detected without using the sensor 5 in this rotational position detection process. For example, the controller 92 may detect the rotational position of the rotor 3 by detecting the induced voltage of each coil 22 . Next, the process proceeds to S14, and control signal generation processing is performed. The control signal generation process is a process of generating a control signal to be output to the inverter 91 . The control signal is generated, for example, based on the command signal of S10 and the detection result of S12. Specifically, the control signal is generated so that the magnetic field B precedes the rotational position of the rotor 3 . That is, the control signal is generated so that the magnetic field B is formed between the d-axis direction and the q-axis direction of the rotor 3, as shown in FIG. By generating the control signal in this way, the rotor 3 can be rotated by generating reluctance torque.

そして、図５のＳ１６に処理が移行し、信号出力処理が行われる。信号出力処理は、Ｓ１４にて生成された制御信号を出力する処理である。例えば、制御器９２は、Ｓ１４にて生成された制御信号をインバータ９１に対して出力する。これにより、インバータ９１は、制御信号に応じた駆動電流を生成し、回転機械１へ駆動電流を出力する。回転機械１のステータ２には駆動電流が入力され、ステータ２のコイル２２に電流が流れる。このため、ｄ軸方向に対しロータ３の回転方向Ｒへ先行する磁界Ｂが形成され、ロータ３及び軸部材３１が回転する。このとき、図２に示すように、磁界Ｂがロータ３のｄ軸方向とｑ軸方向の間の向きに形成される。このように磁界Ｂが形成されることにより、マグネットトルク及びリラクタンストルクを用いてロータ３を回転させることができる。すなわち、第一磁石部３２１の磁力によってマグネットトルクを得られると共に、磁界の通りやすい経路Ｐの形成によってリラクタンストルクを得ることができる。従って、リラクタンストルクを用いて出力の向上を図ることができる。 Then, the processing shifts to S16 in FIG. 5, and signal output processing is performed. The signal output process is a process of outputting the control signal generated in S14. For example, the controller 92 outputs the control signal generated in S14 to the inverter 91 . Thereby, the inverter 91 generates a drive current according to the control signal and outputs the drive current to the rotating machine 1 . A drive current is input to the stator 2 of the rotary machine 1 and current flows through the coils 22 of the stator 2 . Therefore, a magnetic field B that precedes the d-axis direction in the rotation direction R of the rotor 3 is formed, and the rotor 3 and the shaft member 31 rotate. At this time, as shown in FIG. 2, a magnetic field B is formed in a direction between the d-axis direction and the q-axis direction of the rotor 3 . By forming the magnetic field B in this manner, the rotor 3 can be rotated using magnet torque and reluctance torque. That is, the magnet torque can be obtained by the magnetic force of the first magnet portion 321, and the reluctance torque can be obtained by forming the path P through which the magnetic field can easily pass. Therefore, it is possible to improve the output using the reluctance torque.

そして、図５のＳ１８に処理が移行し、回転機械１の作動を終了するか否かが判定される。例えば、制御器９２に対し作動終了すべき信号が入力されていない場合、回転機械１の作動を終了しないと判定され、Ｓ１０に処理が戻る。そして、Ｓ１０～Ｓ１６の処理が継続して実行される。これに対し、例えば、制御器９２に対し作動終了すべき信号が入力された場合、回転機械１の作動を終了すると判定され、図５の一連の制御処理を終了する。 Then, the process proceeds to S18 in FIG. 5, and it is determined whether or not the operation of the rotary machine 1 is finished. For example, if a signal to end the operation has not been input to the controller 92, it is determined that the operation of the rotating machine 1 is not to be ended, and the process returns to S10. Then, the processes of S10 to S16 are continuously executed. On the other hand, for example, when a signal to end the operation is input to the controller 92, it is determined that the operation of the rotary machine 1 is to end, and the series of control processing in FIG. 5 ends.

以上説明したように、本実施形態に係る回転機械１によれば、第二磁石部３２２によってロータ３の径方向において磁界の通りやすい経路Ｐが形成される。このため、回転機械１の作動時において、第一磁石部３２１によってマグネットトルクを得られると共に、磁界の通りやすい経路Ｐの形成によってリラクタンストルクを得ることができる。従って、リラクタンストルクを用いて回転機械１の出力の向上を図ることができる。 As described above, according to the rotary machine 1 according to the present embodiment, the second magnet portion 322 forms the path P in which the magnetic field easily passes in the radial direction of the rotor 3 . Therefore, when the rotary machine 1 operates, magnet torque can be obtained by the first magnet portion 321, and reluctance torque can be obtained by forming the path P through which the magnetic field can easily pass. Therefore, it is possible to improve the output of the rotating machine 1 by using the reluctance torque.

一般に、表面磁石型のＰＭモータでは、マグネットトルクによって出力を得ており、リラクタンストルクを用いることが難しい。それに対し、本実施形態に係る回転機械１では、ロータ３に透磁率の異なる第一磁石部３２１と第二磁石部３２２を設けることにより、マグネットトルクによる出力を確保しつつ、リラクタンストルクを生じさせることができる。これにより、回転機械１の出力向上を図ることができる。 In general, surface magnet type PM motors obtain output from magnet torque, and it is difficult to use reluctance torque. On the other hand, in the rotary machine 1 according to the present embodiment, by providing the rotor 3 with the first magnet portion 321 and the second magnet portion 322 having different magnetic permeability, the reluctance torque is generated while ensuring the output by the magnet torque. be able to. As a result, the output of the rotary machine 1 can be improved.

また、本実施形態に係る回転機械１によれば、第二磁石部３２２が、第一磁石部３２１より透磁率の低い磁石により構成され、第一磁石部３２１に対し周方向に隣接して設けられている。このため、ロータ３の周方向において、第一磁石部３２１の形成領域に磁界が通りやすい経路Ｐを形成することができる。従って、回転機械１の作動時にリラクタンストルクを発生させることができ、回転機械１の出力向上を図ることができる。 Further, according to the rotary machine 1 according to the present embodiment, the second magnet portion 322 is made of a magnet having a lower magnetic permeability than the first magnet portion 321, and is provided adjacent to the first magnet portion 321 in the circumferential direction. It is Therefore, in the circumferential direction of the rotor 3 , it is possible to form a path P through which the magnetic field can easily pass through the formation region of the first magnet portion 321 . Therefore, reluctance torque can be generated during operation of the rotating machine 1, and the output of the rotating machine 1 can be improved.

また、本実施形態に係る回転機械１によれば、ロータ３が第一磁石部３２１と透磁率の低い第二磁石部３２２を備え、第一磁石部３２１が外周面においてロータ３の回転軸線Ａを挟んで対称な位置に第一円弧部３２１ａと第二円弧部３２１ｂを有し、第一円弧部３２１ａと第二円弧部３２１ｂの間に形成される帯状領域３２１ｃに第二磁石部３２２が形成されていないように構成される。このため、帯状領域３２１ｃは、ロータ３において磁界が通りやすい経路Ｐとなる。従って、回転機械１の作動時において、第一磁石部３２１によってマグネットトルクを得られると共に、磁界の通りやすい経路Ｐの形成によってリラクタンストルクを得ることができる。これにより、表面磁石型のロータ３を備えていても、リラクタンストルクを用いて出力の向上を図ることができる。 Further, according to the rotary machine 1 according to the present embodiment, the rotor 3 includes the first magnet portion 321 and the second magnet portion 322 having a low magnetic permeability, and the first magnet portion 321 is positioned along the rotation axis A of the rotor 3 on the outer peripheral surface. A first arc portion 321a and a second arc portion 321b are provided at symmetrical positions across, and a second magnet portion 322 is formed in a belt-like region 321c formed between the first arc portion 321a and the second arc portion 321b. not configured. Therefore, the belt-like region 321c becomes a path P through which the magnetic field easily passes in the rotor 3. As shown in FIG. Therefore, when the rotary machine 1 is operated, magnet torque can be obtained by the first magnet portion 321, and reluctance torque can be obtained by forming the path P through which the magnetic field can easily pass. Thereby, even if the rotor 3 of the surface magnet type is provided, the output can be improved by using the reluctance torque.

なお、以上のように、本開示の実施形態に係る回転機械１ついて説明したが、本開示の回転機械は、上述した実施形態に回転機械１に限定されるものではない。本開示の回転機械は、特許請求の範囲の記載の要旨を逸脱しない範囲で様々な変形態様で実施することができる。 Although the rotary machine 1 according to the embodiment of the present disclosure has been described above, the rotary machine 1 of the present disclosure is not limited to the rotary machine 1 of the embodiment described above. The rotary machine of the present disclosure can be implemented in various modifications without departing from the gist of the claims.

例えば、上述した実施形態に係る回転機械１では、ロータ３の磁石部３２を周方向に分割して第一磁石部３２１と第二磁石部３２２を交互に配列しているが、第二磁石部３２２によってロータ３の径方向において磁界の通りやすい経路Ｐを形成できれば、第一磁石部３２１と第二磁石部３２２の形成態様は、そのような態様でなくてもよい。 For example, in the rotary machine 1 according to the above-described embodiment, the magnet portion 32 of the rotor 3 is divided in the circumferential direction and the first magnet portions 321 and the second magnet portions 322 are alternately arranged. If the path P through which the magnetic field can easily pass in the radial direction of the rotor 3 can be formed by 322, the form of the first magnet portion 321 and the second magnet portion 322 need not be such a form.

具体的には、図６に示すように、ロータ３ａにおいて、磁石部３２をｄ軸の方向に沿って分割して第一磁石部３２１及び第二磁石部３２２を配列してもよい。すなわち、ｑ軸と平行し軸部材３１と接する二つの線分を境界として、その境界の間に第一磁石部３２１を形成し、この第一磁石部３２１のＮ極側とＳ極側にそれぞれ第二磁石部３２２を形成してもよい。この場合、ｑ軸と平行する第一磁石部３２１及び軸部材３１の形成領域が帯状領域３２１ｃとなり、この帯状領域３２１ｃ内に磁界の通りやすい経路Ｐが形成される。ｑ軸より位相の進んだ角度で磁界Ｂを形成することにより、マグネットトルク及びリラクタンストルクを得ることができ、回転機械１の出力向上を図ることができる。なお、図６では、説明の便宜上、軸部材３１の断面を示すハッチングの図示を省略している。図７～図９についても同様にハッチングを省略している。 Specifically, as shown in FIG. 6, in the rotor 3a, the magnet portion 32 may be divided along the direction of the d-axis and the first magnet portion 321 and the second magnet portion 322 may be arranged. That is, two line segments parallel to the q-axis and in contact with the shaft member 31 are used as boundaries, and the first magnet portion 321 is formed between the boundaries. A second magnet portion 322 may be formed. In this case, the region where the first magnet portion 321 and the shaft member 31 are formed parallel to the q-axis becomes a belt-shaped region 321c, and a path P through which the magnetic field easily passes is formed within the belt-shaped region 321c. By forming the magnetic field B at an angle whose phase is ahead of the q-axis, magnet torque and reluctance torque can be obtained, and the output of the rotary machine 1 can be improved. In addition, in FIG. 6, for convenience of explanation, hatching indicating a cross section of the shaft member 31 is omitted. Hatching is also omitted in FIGS. 7 to 9 as well.

また、図７に示すように、ロータ３ｂにおいて、磁石部３２の全体に第一磁石部３２１を形成し、その第一磁石部３２１の形成領域の中に複数の第二磁石部３２２を形成してもよい。例えば、断面円形の第二磁石部３２２が周方向に四つ配列される。第二磁石部３２２は、第一磁石部３２１の径方向の長さより短い直径で形成される。図７において、第二磁石部３２２の上部がＮ極、下部がＳ極とされる。この場合、第二磁石部３２２と第二磁石部３２２の間を通る径方向に帯状領域３２１ｃが形成され、この帯状領域３２１ｃ内に磁界の通りやすい経路Ｐが形成される。帯状領域３２１ｃを挟んだ両側の領域には、複数の第二磁石部３２２が形成されている。この経路Ｐに対し位相の進んだ角度で磁界Ｂを形成することにより、マグネットトルク及びリラクタンストルクを得ることができ、回転機械１の出力向上を図ることができる。なお、図７では、第二磁石部３２２を四つ形成する場合を示したが、それ以外の数の第二磁石部３２２を形成してもよい。 Further, as shown in FIG. 7, in the rotor 3b, the first magnet portion 321 is formed in the entire magnet portion 32, and the plurality of second magnet portions 322 are formed in the region where the first magnet portion 321 is formed. may For example, four second magnet portions 322 having a circular cross section are arranged in the circumferential direction. The second magnet portion 322 is formed with a diameter shorter than the radial length of the first magnet portion 321 . In FIG. 7, the upper part of the second magnet part 322 is the N pole, and the lower part is the S pole. In this case, a band-shaped region 321c is formed in the radial direction passing between the second magnet portions 322 and 322, and a path P is formed in the band-shaped region 321c through which the magnetic field can easily pass. A plurality of second magnet portions 322 are formed in regions on both sides of the band-shaped region 321c. By forming the magnetic field B at an angle whose phase is advanced with respect to the path P, magnet torque and reluctance torque can be obtained, and the output of the rotary machine 1 can be improved. In addition, although the case where four second magnet parts 322 were formed was shown in FIG. 7, you may form the second magnet part 322 of other numbers.

また、図８に示すように、ロータ３ｃにおいて、磁石部３２の全体に第一磁石部３２１を形成し、その第一磁石部３２１の形成領域の中に複数の第二磁石部３２２を形成してもよい。例えば、断面矩形の第二磁石部３２２が周方向に四つ配列される。第二磁石部３２２は、ｄ軸又はｑ軸と平行な四辺を有する断面形状とされ、周方向の辺より径方向の辺を短くした長方形の断面で形成される。図８において、第二磁石部３２２の上部がＮ極、下部がＳ極とされる。この場合、第二磁石部３２２と第二磁石部３２２の間を通る径方向に帯状領域３２１ｃが形成され、この帯状領域３２１ｃ内に磁界の通りやすい経路Ｐが形成される。帯状領域３２１ｃを挟んだ両側の領域には、複数の第二磁石部３２２が形成されている。この経路Ｐに対し位相の進んだ角度で磁界Ｂを形成することにより、マグネットトルク及びリラクタンストルクを得ることができ、回転機械１の出力向上を図ることができる。なお、図８では、第二磁石部３２２を四つ形成する場合を示したが、それ以外の数の第二磁石部３２２を形成してもよい。 Further, as shown in FIG. 8, in the rotor 3c, the first magnet portion 321 is formed in the entire magnet portion 32, and the plurality of second magnet portions 322 are formed in the region where the first magnet portion 321 is formed. may For example, four second magnet portions 322 having a rectangular cross section are arranged in the circumferential direction. The second magnet portion 322 has a cross-sectional shape with four sides parallel to the d-axis or the q-axis, and is formed in a rectangular cross section with the radial sides shorter than the circumferential sides. In FIG. 8, the upper part of the second magnet part 322 is the N pole, and the lower part is the S pole. In this case, a band-shaped region 321c is formed in the radial direction passing between the second magnet portions 322 and 322, and a path P is formed in the band-shaped region 321c through which the magnetic field can easily pass. A plurality of second magnet portions 322 are formed in regions on both sides of the band-shaped region 321c. By forming the magnetic field B at an angle whose phase is advanced with respect to the path P, magnet torque and reluctance torque can be obtained, and the output of the rotary machine 1 can be improved. Although FIG. 8 shows a case where four second magnet portions 322 are formed, the number of second magnet portions 322 other than that may be formed.

また、図９に示すように、ロータ３ｄにおいて、磁石部３２の全体に第一磁石部３２１を形成し、その第一磁石部３２１の形成領域の中に複数の第二磁石部３２２を形成してもよい。例えば、断面矩形の第二磁石部３２２が周方向に八つ配列される。第二磁石部３２２は、周方向の辺より径方向の辺を短くした長方形の断面で形成され、二つ一組として四組設けられている。つまり、一組の第二磁石部３２２は、向き合う短辺を回転軸線Ａに近づけるように互いの長辺をロータ３ｄの中心側へ傾けて形成されている。図９において、第二磁石部３２２の上部がＮ極、下部がＳ極とされる。この場合、一組の第二磁石部３２２と隣接する他組の第二磁石部３２２の間を通る径方向に帯状領域３２１ｃが形成され、この帯状領域３２１ｃ内に磁界の通りやすい経路Ｐが形成される。帯状領域３２１ｃを挟んだ両側の領域には、複数の第二磁石部３２２が形成されている。この経路Ｐに対し位相の進んだ角度で磁界Ｂを形成することにより、マグネットトルク及びリラクタンストルクを得ることができ、回転機械１の出力向上を図ることができる。 Further, as shown in FIG. 9, in the rotor 3d, the first magnet portion 321 is formed in the entire magnet portion 32, and a plurality of second magnet portions 322 are formed in the region where the first magnet portion 321 is formed. may For example, eight second magnet portions 322 having a rectangular cross section are arranged in the circumferential direction. The second magnet portions 322 are formed in a rectangular cross-section with the radial sides shorter than the circumferential sides, and are provided in four sets of pairs. That is, the pair of second magnet portions 322 are formed such that the long sides thereof are inclined toward the center of the rotor 3d so that the short sides facing each other are brought closer to the rotation axis A. As shown in FIG. In FIG. 9, the upper part of the second magnet part 322 is the N pole, and the lower part is the S pole. In this case, a band-shaped region 321c is formed in the radial direction passing between one set of the second magnet portions 322 and another set of adjacent second magnet portions 322, and a path P through which the magnetic field easily passes is formed in the band-shaped region 321c. be done. A plurality of second magnet portions 322 are formed in regions on both sides of the band-shaped region 321c. By forming the magnetic field B at an angle whose phase is advanced with respect to the path P, magnet torque and reluctance torque can be obtained, and the output of the rotary machine 1 can be improved.

また、上述した各実施形態においては、ステータ２が三つのティース２１ａを形成したステータ２を用いる回転機械について説明したが、三つ以外の数のティースを形成したステータを用いた回転機械であってもよい。 Further, in each of the above-described embodiments, the rotating machine using the stator 2 in which the stator 2 has three teeth 21a has been described. good too.

また、ロータ３として、二極タイプ以外のタイプのものを用いてもよい。例えば、四極以上のタイプのロータを備えた回転機械であってもよい。 Further, as the rotor 3, a type other than the bipolar type may be used. For example, it may be a rotating machine with a rotor of the quadrupole or higher type.

また、上述した各実施形態においては、ロータ３としてスリーブ３３を備えたものを用いているが、スリーブ３３を備えていないロータを用いてもよい。 Further, in each of the above-described embodiments, the rotor 3 provided with the sleeve 33 is used, but a rotor without the sleeve 33 may be used.

また、上述した各実施形態においては、回転機械を電動機に適用した場合について説明したが、回転機械を他の機器に適用してもよい。例えば、回転機械を発電機又はモータジェネレータに適用してもよい。 Further, in each of the above-described embodiments, the case where the rotating machine is applied to the electric motor has been described, but the rotating machine may be applied to other devices. For example, you may apply a rotating machine to a generator or a motor generator.

１ 回転機械
２ ステータ
３ ロータ
４ ハウジング
２１ コア
２１ａ ティース
２１ｂ 円筒部
２２ コイル
３１ 軸部材
３２ 磁石部
３３ スリーブ
３２１ 第一磁石部
３２１ａ 第一円弧部
３２１ｂ 第二円弧部
３２１ｃ 帯状領域
３２２ 第二磁石部
Ａ 回転軸線
Ｂ 磁界
Ｐ 経路
Ｒ 回転方向 1 Rotating machine 2 Stator 3 Rotor 4 Housing 21 Core 21a Teeth 21b Cylindrical part 22 Coil 31 Shaft member 32 Magnet part 33 Sleeve 321 First magnet part 321a First arc part 321b Second arc part 321c Band-shaped area 322 Second magnet part A Rotation axis B Magnetic field P Path R Rotation direction

Claims (6)

ステータの内側に表面磁石型のロータを回転可能に配置した回転機械において、
前記ロータに設けられ、前記ロータの表面部に異なる磁極を周方向へ交互に形成してなる第一磁石部と、
前記ロータに設けられ、前記第一磁石部と透磁率の異なる磁石により構成され、前記ロータの径方向に磁界が通りやすい経路を形成するための第二磁石部と、
を備える回転機械。 In a rotating machine in which a surface magnet type rotor is rotatably arranged inside a stator,
a first magnet portion provided on the rotor and formed by alternately forming different magnetic poles in the circumferential direction on the surface portion of the rotor;
a second magnet portion provided on the rotor and configured by a magnet having a magnetic permeability different from that of the first magnet portion for forming a path through which a magnetic field can easily pass in a radial direction of the rotor;
A rotary machine with 前記第二磁石部は、前記第一磁石部より透磁率の低い磁石により構成され、前記第一磁石部に対し周方向に隣接して設けられて前記第一磁石部の形成領域に磁界が通りやすい経路を形成する、
請求項１に記載の回転機械。 The second magnet portion is composed of a magnet having a lower magnetic permeability than the first magnet portion, and is provided adjacent to the first magnet portion in the circumferential direction so that the magnetic field passes through the formation region of the first magnet portion. form an easy path,
A rotary machine according to claim 1 . 前記第一磁石部は、ボンド磁石により形成され、
前記第二磁石部は、焼結磁石により形成され、前記第一磁石部より透磁率が低い、
請求項１又は２に記載の回転機械。 The first magnet part is formed of a bond magnet,
The second magnet part is formed of a sintered magnet and has a lower magnetic permeability than the first magnet part,
A rotary machine according to claim 1 or 2. ステータの内側に表面磁石型のロータを回転可能に配置した回転機械において、
前記ロータは、前記ロータの表面部に異なる磁極を周方向へ交互に形成してなる第一磁石部と、前記第一磁石部より透磁率の低い磁石により構成される第二磁石部と、を備え、
前記第一磁石部は、外周面において前記ロータの回転軸線を挟んで対称に位置する第一円弧部と第二円弧部を有し、
前記第一円弧部と前記第二円弧部の間に形成される帯状領域に前記第二磁石部が形成されていない、
回転機械。 In a rotating machine in which a surface magnet type rotor is rotatably arranged inside a stator,
The rotor includes a first magnet portion formed by alternately forming different magnetic poles in a circumferential direction on a surface portion of the rotor, and a second magnet portion formed of a magnet having a lower magnetic permeability than the first magnet portion. prepared,
The first magnet portion has a first arc portion and a second arc portion positioned symmetrically across the rotation axis of the rotor on the outer peripheral surface,
The second magnet portion is not formed in a band-shaped region formed between the first arc portion and the second arc portion,
rotating machinery. 前記第二磁石部は、前記帯状領域を挟んだ両側の領域に形成されている、
請求項４に記載の回転機械。 The second magnet portion is formed in regions on both sides of the strip region,
A rotary machine according to claim 4. 前記第二磁石部は、前記帯状領域を挟んだ両側の領域において複数形成されている、
請求項４又は５に記載の回転機械。 A plurality of the second magnet portions are formed in regions on both sides of the strip region,
A rotary machine according to claim 4 or 5.
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