JP5104554B2 - ロータ - Google Patents
ロータ Download PDFInfo
- Publication number
- JP5104554B2 JP5104554B2 JP2008144634A JP2008144634A JP5104554B2 JP 5104554 B2 JP5104554 B2 JP 5104554B2 JP 2008144634 A JP2008144634 A JP 2008144634A JP 2008144634 A JP2008144634 A JP 2008144634A JP 5104554 B2 JP5104554 B2 JP 5104554B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bridge
- rotor core
- flux barrier
- circumferential
- radial
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Description
特許文献1に記載されたロータは、図10に示すように、ロータコア100に第1のフラックスバリア101と、第2のフラックスバリア102とが形成されている。
第1のフラックスバリア101は、長手方向の中央部がロータコア100の中心側に凸となる円弧状を有し、且つ、長手方向の両端部がロータコア100の外周に近接して形成されている。第2のフラックスバリア102は、第1のフラックスバリア101の凸側に略ハの字状に形成されている。
ロータコア100の外周部には、ロータコア100の外周に近接する第1のフラックスバリア101および第2のフラックスバリア102の端部と、ロータコア100の外周円との間に、それぞれ外周ブリッジ103が形成されている。
第1、第2のフラックスバリア201、202は、それぞれ長手方向の中央部がロータコア200の中心側に凸となる円弧状を有し、長手方向の両端部がロータコア200の外周に近接して形成され、且つ、第1のフラックスバリア201の凸側に第2のフラックスバリア202が形成されている。
ロータコア200の外周部には、ロータコア200の外周に近接する第1のフラックスバリア201および第2のフラックスバリア202の端部と、ロータコア200の外周円との間に、それぞれ外周ブリッジ205が形成されている。
なお、遠心力は、以下の式(1)で表される。
遠心力=質量×半径×(回転角速度)2 …………………(1)
ロータの回転により発生する応力分布をシミュレーション測定すると、図12および図13に示す様に、それぞれ外周ブリッジ103、205に高い応力が集中していることが分かる。シミュレーションの条件は、ロータ回転数:17000rpmであり、同回転数における疲労許容応力:207MPaである。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、漏れ磁束が増大することなく、ロータコアの外周ブリッジに作用する応力を低減できるロータを提供することにある。
本発明は、ロータコアに第1のフラックスバリアと第2のフラックスバリアとが形成され、第1、第2のフラックスバリアは、それぞれ長手方向の両端部がロータコアの外周に近接して形成されると共に、長手方向の中央部がロータコアの中心側に向かって凸となり、且つ、第1のフラックスバリアの凸側に第2のフラックスバリアを有する回転電機のロータであって、第1のフラックスバリアの長手方向の中央部に設けられ、第1のフラックスバリアをロータコアの半径方向に沿って分割する第1の径方向ブリッジと、第2のフラックスバリアの長手方向の中央部に設けられ、第2のフラックスバリアをロータコアの半径方向に沿って分割する第2の径方向ブリッジと、この第2の径方向ブリッジより第2のフラックスバリアの一端側および他端側にそれぞれ設けられ、第2のフラックスバリアをロータコアの周方向に沿って分割する2個の周方向ブリッジとを有し、第1の径方向ブリッジと2個の周方向ブリッジは、ロータコアの中心から半径方向の距離が略等しい位置に設けられていることを特徴とする。
これにより、ロータコアの外周ブリッジには、回転に伴う応力が作用する。この外周ブリッジに作用する応力は、以下の式(2)で表される。
応力=周方向の力(遠心力)/ブリッジの断面積………(2)
本発明では、第1の径方向ブリッジと2個の周方向ブリッジとをロータコアの中心から半径方向に略同じ距離に配置しているので、各ブリッジが配置された位置で新たな円弧を周方向に描くことになる。つまり、応力が作用する断面積が増えることを意味する。従って、上式(2)で示したブリッジの断面積が増えることにより、外周ブリッジに作用する応力を低減できる。
請求項1に記載したロータにおいて、第1のフラックスバリアと第2のフラックスバリアの両方、または片方、もしくは、第1のフラックスバリアあるいは第2のフラックスバリアの一部に永久磁石が配置されている。
本発明は、フラックスバリアに永久磁石を嵌め込んで構成される埋め込み磁石型ロータにも適用できる。
本実施例のロータは、図1に示す様に、円板状に打ち抜かれたコアシート(例えば、電磁鋼板)を複数枚重ね合わせて円柱形状としたロータコア1を有し、このロータコア1に第1のフラックスバリア2と第2のフラックスバリア3が形成されている。
第1、第2のフラックスバリア2、3は、ロータの電気角180度の間に配置され、それぞれ長手方向の両端部がロータコア1の外周に近接して形成されると共に、長手方向の中央部がロータコア1の中心側に向かって凸となる略円弧状に形成され、第1のフラックスバリア2の凸側に第2のフラックスバリア3が形成されている。
第1のフラックスバリア2は、長手方向の中央部で径方向ブリッジ6により二分割されている。径方向ブリッジ6は、第1のフラックスバリア2の凹側と凸側とをロータコア1の半径方向に連結して形成される。
周方向ブリッジ8は、第2のフラックスバリア3の凹側と凸側とをロータコア1の略周方向に連結して形成される。
なお、本実施例に係るロータコア1は、一例として、図2に示す様に、半径rが80mm、ロータコア1の中心から径方向ブリッジ6の中心までの距離r1が66mmに設定され、且つ、距離r1を半径とする円周上に2つの周方向ブリッジ8が形成されている。また、2つの周方向ブリッジ8は、ブリッジ幅の中心が距離r1を半径とする円周上に設定されている。
ロータを回転させると、回転に伴う遠心力が径方向に発生し、その力は、ロータコア1の外周部に設けられる第1、第2の外周ブリッジ4、5で周方向に変換される。
これにより、第1、第2の外周ブリッジ4、5には、回転に伴う応力が作用する。この第1、第2の外周ブリッジ4、5に作用する応力は、以下の式(2)で表される。
応力=周方向の力(遠心力)/ブリッジの断面積………(2)
本実施例のロータコア1は、第2のフラックスバリア3に2個の周方向ブリッジ8を設けて、その2個の周方向ブリッジ8を、ロータコア1の中心から半径方向に径方向ブリッジ6と略同じ距離に配置している。この場合、径方向ブリッジ6と2個の周方向ブリッジ8とが配置された位置で新たな円弧を周方向に描くことを意味し、応力が作用する断面積が増えることを意味する。
第1、第2の外周ブリッジ4、5に作用する応力をシミュレーション測定した結果を図3に示す。図3(a)は本実施例のロータコア1、図3(b)、(c)は、それぞれ以下に説明する比較例1、2のロータコア10、20、図3(d)は径方向ブリッジ6および周方向ブリッジ8を有していない従来技術(例えば特許文献1)のロータコア30であり、応力分布を白黒の濃淡で表している。シミュレーションの条件は、ロータ回転数:17000rpmであり、同回転数における疲労許容応力:207MPaである。
比較例2のロータコア20は、2個の周方向ブリッジ8が、径方向ブリッジ6より半径方向の内側に配置されている、つまり、ロータコア20の中心から周方向ブリッジ8までの半径方向の距離が、ロータコア20の中心から径方向ブリッジ6までの半径方向の距離より小さい場合の一例である。
また、従来技術の場合は、第1、第2の外周ブリッジ4、5に作用する応力の大きさが異なるだけでなく、どちらも疲労許容応力よりも大きくなっている。
この実施例2では、実施例1に記載した周方向ブリッジ8の角度と応力との関係について説明する。
周方向ブリッジ8の角度を以下のように定義する。
周方向ブリッジ8は、幅方向の両辺が平行に形成されており、その両辺と平行で、且つ、周方向ブリッジ8の幅方向の中心を通る直線Aと、径方向ブリッジ6および径方向ブリッジ7の幅方向の中心を通る直線Bとが成す角度を周方向ブリッジ8の角度αと呼ぶ。
なお、2つの周方向ブリッジ8は、直線Bに対して線対称の形状であり、2つの周方向ブリッジ8の角度αは同じである。
また、シミュレーション測定の結果をグラフで表すと、図7に示す様に、α=32.8度からα=52.8度まで周方向ブリッジ8の角度が大きくなるに連れて、周方向ブリッジ8に作用する最大応力は次第に小さくなる。更に、周方向ブリッジ8の角度がα=52.8度からα=73度まで大きくなると、αの増加に連れて周方向ブリッジ8に作用する最大応力が次第に大きくなっている。つまり、周方向ブリッジ8に作用する最大応力が最も小さくなるαの最適値が存在することが分かり、その値は、α=52.8度である。
上記のように、周方向ブリッジ8の角度αを適宜に調整することにより、周方向ブリッジ8に作用する曲げモーメントを低減でき、且つ、周方向ブリッジ8に作用する応力も小さくできる。
本発明は、実施例1または実施例2に記載したフラックスバリアに永久磁石9を配置した構成にも適用できる。
永久磁石9は、例えば、図8に示す様に、第1のフラックスバリア2に配置する、あるいは、図9に示す様に、第1のフラックスバリア2と、第2のフラックスバリア3の周方向ブリッジ8より外側の領域に配置することができる。この場合、全てのフラックスバリア2、3に永久磁石9を配置した場合と比較すると、磁石質量を少なくできるので、ロータの回転によって発生する遠心力が小さくなり、第1、第2の外周ブリッジ4、5に作用する応力を小さくできる。但し、第1、第2の外周ブリッジ4、5に作用する応力を疲労許容応力より低くできるのであれば、全てのフラックスバリア2、3に永久磁石9を配置しても良い。
2 第1のフラックスバリア
3 第2のフラックスバリア
6 径方向ブリッジ(第1の径方向ブリッジ)
7 径方向ブリッジ(第2の径方向ブリッジ)
8 周方向ブリッジ
9 永久磁石
Claims (2)
- ロータコアに第1のフラックスバリアと第2のフラックスバリアとが形成され、
前記第1、第2のフラックスバリアは、それぞれ長手方向の両端部が前記ロータコアの外周に近接して形成されると共に、長手方向の中央部が前記ロータコアの中心側に向かって凸となり、且つ、前記第1のフラックスバリアの凸側に前記第2のフラックスバリアを有する回転電機のロータであって、
前記第1のフラックスバリアの長手方向の中央部に設けられ、前記第1のフラックスバリアを前記ロータコアの半径方向に沿って分割する第1の径方向ブリッジと、
前記第2のフラックスバリアの長手方向の中央部に設けられ、前記第2のフラックスバリアを前記ロータコアの半径方向に沿って分割する第2の径方向ブリッジと、
この第2の径方向ブリッジより前記第2のフラックスバリアの一端側および他端側にそれぞれ設けられ、前記第2のフラックスバリアを前記ロータコアの略周方向に沿って分割する2個の周方向ブリッジとを有し、
前記第1の径方向ブリッジと前記2個の周方向ブリッジは、前記ロータコアの中心から半径方向の距離が略等しい位置に設けられていることを特徴とするロータ。 - 請求項1に記載したロータにおいて、
前記第1のフラックスバリアと前記第2のフラックスバリアの両方、または片方、もしくは、前記第1のフラックスバリアあるいは前記第2のフラックスバリアの一部に永久磁石が配置されていることを特徴とするロータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008144634A JP5104554B2 (ja) | 2008-06-02 | 2008-06-02 | ロータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008144634A JP5104554B2 (ja) | 2008-06-02 | 2008-06-02 | ロータ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009296685A JP2009296685A (ja) | 2009-12-17 |
JP5104554B2 true JP5104554B2 (ja) | 2012-12-19 |
Family
ID=41544294
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008144634A Expired - Fee Related JP5104554B2 (ja) | 2008-06-02 | 2008-06-02 | ロータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5104554B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130181567A9 (en) * | 2007-08-28 | 2013-07-18 | Brusa Elektronik Ag | Hybrid synchronous motors and current-energized synchronous motors suitable for vehicle drives |
JP5388919B2 (ja) * | 2010-03-23 | 2014-01-15 | 三菱電機株式会社 | 高速回転電動機およびそれに用いられる回転子 |
WO2012032369A1 (en) * | 2010-09-10 | 2012-03-15 | Nissan Motor Co., Ltd. | Rotary electric machine rotor |
CN102761187B (zh) * | 2012-05-28 | 2013-07-24 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 电动机转子及内置式永磁电动机 |
JP5944014B2 (ja) * | 2012-12-21 | 2016-07-05 | 三菱電機株式会社 | 永久磁石埋込型電動機および圧縮機 |
JP6385715B2 (ja) * | 2013-05-21 | 2018-09-05 | 株式会社東芝 | 回転電機 |
CN103401332A (zh) * | 2013-08-21 | 2013-11-20 | 南车株洲电机有限公司 | 一种永磁同步电机及其电机转子 |
JP2015159706A (ja) * | 2014-01-22 | 2015-09-03 | 日本精工株式会社 | 電動機、電動パワーステアリング装置及び車両 |
JP7005131B2 (ja) * | 2016-09-16 | 2022-02-04 | 株式会社東芝 | 回転子の設計方法 |
JP7173480B2 (ja) * | 2018-04-17 | 2022-11-16 | 株式会社ダイドー電子 | 永久磁石回転子および回転電気機械 |
JP7007651B2 (ja) * | 2018-11-15 | 2022-01-24 | 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 |
CN116488372A (zh) * | 2021-12-08 | 2023-07-25 | 安徽威灵汽车部件有限公司 | 转子冲片、转子、电机、电动助力转向***和车辆 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10225074A (ja) * | 1997-02-05 | 1998-08-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | リラクタンスモータのロータコア構造 |
KR100591338B1 (ko) * | 2004-08-26 | 2006-06-19 | 엘지전자 주식회사 | 영구자석 보조형 동기 릴럭턴스 모터 및 그 착자방법 |
JP2006314152A (ja) * | 2005-05-06 | 2006-11-16 | Nissan Motor Co Ltd | 永久磁石型電動機 |
JP4367375B2 (ja) * | 2005-05-17 | 2009-11-18 | 株式会社デンソー | リラクタンスモータ用ロータコア及びその製造方法 |
-
2008
- 2008-06-02 JP JP2008144634A patent/JP5104554B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009296685A (ja) | 2009-12-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5104554B2 (ja) | ロータ | |
JP6110151B2 (ja) | 回転電機のロータ | |
JP5757281B2 (ja) | 回転電機のロータ | |
JP5443778B2 (ja) | 永久磁石式回転電機の回転子及びその回転電機 | |
US11190070B2 (en) | Rotor for rotating electrical machine | |
JP6121002B2 (ja) | 回転子 | |
JP4110146B2 (ja) | 磁性体、回転子、電動機 | |
JP5045373B2 (ja) | 永久磁石式電動機の回転子 | |
US20150270752A1 (en) | Permanent-magnet-type rotating electric mechanism | |
WO2016080284A1 (ja) | 誘導電動機 | |
JP2008067474A (ja) | 回転子 | |
US9570947B2 (en) | Electric rotating machine | |
JP5574178B2 (ja) | 回転電機のロータ | |
JP6413788B2 (ja) | リラクタンスモータ用のロータコア | |
JP2010178471A (ja) | 回転電機 | |
JP2019180132A (ja) | 回転子鉄心、回転子及び同期リラクタンス回転電機 | |
WO2017077789A1 (ja) | 回転電機 | |
WO2020100675A1 (ja) | 回転子およびそれを備えた回転電気機械 | |
US11863019B2 (en) | Rotor lamination, rotor laminated core, rotor, electric machine, and vehicle | |
JP6079132B2 (ja) | 磁石埋込型ロータ | |
JP2009296730A (ja) | 回転子用コア | |
JP6349428B2 (ja) | 回転電機のロータ | |
JP7047533B2 (ja) | 分割型固定子および回転電機 | |
US10333361B2 (en) | Dynamo-electric machine | |
JP7396311B2 (ja) | 回転電機用ロータ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101018 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120829 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120904 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120917 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5104554 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151012 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |