JP5793948B2 - Synchronous motor - Google Patents

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Description

本発明は、ステータ巻線を有するステータと、当該ステータの内側に回転可能に配置される、ロータコアの内部に永久磁石が埋め込まれたロータと、を備えた同期電動機に関するものである。   The present invention relates to a synchronous motor including a stator having stator windings and a rotor that is rotatably arranged inside the stator and has a permanent magnet embedded in a rotor core.

電動機（モータ）は家電製品、電気自動車、ハイブリッド自動車等に用いられるところ、ロータコアの外周部付近にステータのティースと対向するように永久磁石が周方向に複数埋め込まれた構造を有する電動機（ＩＰＭモータ）においては、高効率化を図るとともに高いトルク特性を得るべく、様々な技術課題を解決又は改善するための研究開発が活発になされている。   When an electric motor (motor) is used in home appliances, electric vehicles, hybrid vehicles, etc., an electric motor (IPM motor) having a structure in which a plurality of permanent magnets are embedded in the circumferential direction so as to face the teeth of the stator near the outer periphery of the rotor core. In order to achieve high efficiency and high torque characteristics, research and development for solving or improving various technical problems are actively being conducted.

例えば、ロータの永久磁石に関しては、（Ａ）減磁しやすい領域（端部等）の保磁力のみを向上させることや、（Ｂ）磁石渦電流の低減等が主要な技術課題となっている。また、永久磁石に関する課題以外にも、トルクリップル低減、コギングトルク低減、鉄損低減、高トルク化、耐遠心力強度の確保等がＩＰＭモータにおける主要な技術課題となっている。   For example, with regard to the permanent magnet of the rotor, (A) improving only the coercive force of the region (end portion or the like) that is likely to be demagnetized, and (B) reducing the magnet eddy current are major technical issues. . In addition to the problems related to permanent magnets, torque ripple reduction, cogging torque reduction, iron loss reduction, higher torque, securing of anti-centrifugal strength, and the like are major technical problems in IPM motors.

ここで、上記（Ｂ）磁石渦電流の低減について説明する。ＩＰＭモータでは、ロータ回転により、ステータ巻線に鎖交する永久磁石磁束が、時間変化することによって、モータ電源の電圧とは逆極性の起電力がステータ巻線に発生する。この起電力は、モータ回転数（励磁周波数）に比例するため、高回転域では、ステータ巻線に電流を流せなくなり、モータを回転させることが困難になる。そこで、ＩＰＭモータにおいては、負のｄ軸電流を流して、ｄ軸電機子反作用による減磁効果を利用して、鎖交磁束を減少させることにより、電位差を確保してモータを回転させる弱め磁束制御が行われている。   Here, the reduction of the (B) magnet eddy current will be described. In the IPM motor, an electromotive force having a polarity opposite to the voltage of the motor power is generated in the stator winding due to the time change of the permanent magnet magnetic flux linked to the stator winding due to the rotation of the rotor. Since this electromotive force is proportional to the motor rotation speed (excitation frequency), it becomes difficult to rotate the motor in the high rotation range because current cannot flow through the stator winding. Therefore, in an IPM motor, a weak magnetic flux that rotates a motor while securing a potential difference by flowing a negative d-axis current and using the demagnetization effect due to the d-axis armature reaction to reduce the flux linkage. Control is taking place.

しかしながら、弱め磁束制御によってステータ巻線で作られる磁束（ｄ軸反作用）は、永久磁石の端部に集中し易いことから、永久磁石の端部ではモータの回転数の上昇に伴って磁束変化が大きくなる。このような大きな磁束変化により起電圧が誘起され、かかる起電圧によって永久磁石の端部に渦電流が流れる。そうして、永久磁石の端部に渦電流が流れると、渦電流損失による局所的な自己発熱が発生することから、ＩＰＭモータにおいては、磁石渦電流の低減が大きな課題になっている。   However, since the magnetic flux (d-axis reaction) generated by the stator winding by the flux weakening control is likely to concentrate on the end of the permanent magnet, the change in the magnetic flux with the increase in the number of revolutions of the motor occurs at the end of the permanent magnet. growing. An electromotive voltage is induced by such a large magnetic flux change, and an eddy current flows through the end of the permanent magnet due to the electromotive voltage. When an eddy current flows through the end of the permanent magnet, local self-heating due to eddy current loss occurs, and therefore, in the IPM motor, reduction of the magnet eddy current is a major issue.

そこで、磁石渦電流の低減を図るべく、例えば、特許文献１には、永久磁石の中で発生する渦電流が多く集中する、永久磁石におけるロータ外周に最も近い部位に、スリットを設けることが開示されている。また、特許文献２には、集中巻モータにおいて、永久磁石をステータに向かう面で分割し、この分割した永久磁石片間に電気絶縁性部（エポキシ樹脂又は空隙）を介在させた構造が開示されている。   Therefore, in order to reduce the magnet eddy current, for example, Patent Document 1 discloses that a slit is provided in a portion of the permanent magnet closest to the outer periphery of the rotor where a large amount of eddy current generated in the permanent magnet is concentrated. Has been. Patent Document 2 discloses a concentrated winding motor in which a permanent magnet is divided on a surface facing a stator, and an electrically insulating portion (epoxy resin or air gap) is interposed between the divided permanent magnet pieces. ing.

特開２００２−３４５１８９号公報JP 2002-345189 A 特開２０００−２４５０８５号公報JP 2000-245085 A

しかしながら、上記特許文献１のものでは、焼結材である永久磁石にスリットを設けることから、かかるスリットにロータの高速回転時の遠心力に伴う応力が生じ、これに伴ってクラックが発生し、構造的な信頼性が損なわれるおそれがある。   However, in the thing of the said patent document 1, since the slit is provided in the permanent magnet which is a sintered material, the stress accompanying the centrifugal force at the time of high-speed rotation of a rotor arises in this slit, A crack generate | occur | produces in connection with this, Structural reliability may be impaired.

また、上記特許文献２のものでは、ロータの回転軸方向に電磁鋼板が積層され、当該電磁鋼板の開口部に永久磁石が圧入等で介挿されているところ、ロータ全体が次第に昇温した場合に、電気絶縁性部を介在させた永久磁石と電磁鋼板との熱膨張差によって、開口部と永久磁石との間に緩みが生じ、構造的な信頼性が損なわれるおそれがある。   Moreover, in the thing of the said patent document 2, when an electromagnetic steel plate is laminated | stacked on the rotating shaft direction of a rotor, and the permanent magnet is inserted by the press fit etc. in the opening part of the said electromagnetic steel plate, when the whole rotor is heated up gradually In addition, due to the difference in thermal expansion between the permanent magnet with the electrically insulating portion interposed between the magnetic steel plate and the permanent magnet, loosening may occur between the opening and the permanent magnet, which may impair structural reliability.

そこで、構造的な信頼性が損なわれるのを回避すべく、強磁性の磁石（例えばネオジ鉄ボロン）を基材とし、磁束が集中する箇所に高抵抗の磁石（例えばフェライト）を配置した複合磁石を製造し、かかる複合磁石を用いて永久磁石の端部に渦電流が発生するのを抑えることが考えられるが、異なる特性の磁石を組み合わせると、トルクの安定度が低下するという新たな問題が生じる。   Therefore, in order to avoid damaging the structural reliability, a composite magnet in which a ferromagnetic magnet (for example, neodiiron boron) is used as a base material and a high resistance magnet (for example, ferrite) is disposed at a location where magnetic flux is concentrated. It is possible to suppress the generation of eddy currents at the end of the permanent magnet using such a composite magnet, but when combining magnets with different characteristics, there is a new problem that the stability of torque decreases. Arise.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ステータと、ロータコアの内部に永久磁石が埋め込まれたロータとを備えた同期電動機において、構造的な信頼性及びトルクの安定度を維持しつつ、ステータ巻線で作られる磁束に起因して、永久磁石の端部で渦電流が発生するのを抑える技術を提供することにある。   The present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to provide structural reliability and reliability in a synchronous motor including a stator and a rotor in which a permanent magnet is embedded in a rotor core. An object of the present invention is to provide a technique for suppressing the generation of eddy currents at the end of a permanent magnet due to a magnetic flux generated by a stator winding while maintaining the stability of torque.

上記目的を達成するために、本発明に係る同期電動機では、永久磁石の端部に流入しようとする、ステータ巻線を流れる電流が作る磁束を減衰させるべく、永久磁石の周方向の端部における外周側の部位に、高透磁率部材を略径方向に複数枚積層して設けることにより、かかる磁束と反対向きの磁束を生成させるとともにエアギャップを形成するようにしている。   In order to achieve the above object, in the synchronous motor according to the present invention, at the circumferential end of the permanent magnet, the magnetic flux generated by the current flowing through the stator winding, which is about to flow into the end of the permanent magnet, is attenuated. By providing a plurality of high permeability members in a substantially radial direction at the outer peripheral portion, a magnetic flux in the direction opposite to the magnetic flux is generated and an air gap is formed.

具体的には、第１の発明は、ステータ巻線を有するステータと、当該ステータの内側に回転可能に配置される、ロータコアの内部に永久磁石が埋め込まれたロータと、を備えた同期電動機を対象とする。   Specifically, the first invention includes a synchronous motor including a stator having a stator winding, and a rotor that is rotatably arranged inside the stator and in which a permanent magnet is embedded in a rotor core. set to target.

そして、上記永久磁石は、上記ロータコアの外周縁部に周方向に離間して複数個設けられており、上記ロータコアは、所定の形状に打ち抜かれた薄板状の電磁鋼板を、複数枚積層することで形成されており、上記各永久磁石の外周側の部位における周方向の両端部にのみ、上記ロータコアを構成する電磁鋼板の透磁率以上の透磁率を有する薄板状の高透磁率部材が、当該部位を覆うように、上記ステータ側に向かって複数枚積層して設けられていることを特徴とするものである。 A plurality of the permanent magnets are provided on the outer peripheral edge of the rotor core so as to be spaced apart in the circumferential direction, and the rotor core is formed by laminating a plurality of thin electromagnetic steel plates punched into a predetermined shape. in which is formed, only the both end portions in the circumferential direction at the site of the outer peripheral side of each of the permanent magnets, a thin plate of high permeability material with a permeability than the permeability of the magnetic steel sheets constituting the rotor core, the A plurality of laminated layers are provided toward the stator side so as to cover the portion.

第１の発明によれば、各永久磁石の外周側の部位における周方向の両端部にのみ、ロータコアを構成する電磁鋼板の透磁率以上の透磁率を有する薄板状の高透磁率部材が、当該部位を覆うように設けられているので、ステータ巻線を流れる電流が作る、永久磁石の端部に集中する磁束は、先ず、当該高透磁率部材に流入する。そうして、高透磁率部材に流入した磁束に起因して、当該高透磁率部材の中に渦電流が発生すると、今度は、かかる渦電流によって、ステータ巻線を流れる電流が作る磁束とは反対向きの磁束が生成され、これにより、永久磁石の端部に集中する磁束が減衰される。 According to the first aspect of the present invention, a thin plate-like high magnetic permeability member having a permeability equal to or higher than the magnetic permeability of the magnetic steel sheet constituting the rotor core is provided only at both ends in the circumferential direction at the outer peripheral portion of each permanent magnet. Since it is provided so as to cover the portion, the magnetic flux concentrated on the end portion of the permanent magnet created by the current flowing through the stator winding first flows into the high permeability member. Thus, when an eddy current is generated in the high permeability member due to the magnetic flux flowing into the high permeability member, this time, what is the magnetic flux generated by the current flowing through the stator winding by the eddy current? A magnetic flux in the opposite direction is generated, which attenuates the magnetic flux concentrated on the end of the permanent magnet.

さらに、薄板状の高透磁率部材はステータ側に向かって（略径方向に）複数枚積層して設けられていることから、相隣り合う高透磁率部材同士の間、及び、高透磁率部材と永久磁石との間にはエアギャップが形成される。このため、ステータ巻線を流れる電流が作る磁束が永久磁石の端部に流入するには、透磁率が極めて低い複数のエアギャップを通過しなければならないことから、永久磁石の周方向の両端部における外周側の部位に単一の高透磁率部材を配置した場合に比して、高透磁率部材及び永久磁石を含む、永久磁石の端部全体の磁気抵抗を高めることができる。   Furthermore, since a plurality of thin plate-like high magnetic permeability members are provided to be laminated toward the stator side (substantially in the radial direction), between the adjacent high magnetic permeability members and the high magnetic permeability member An air gap is formed between the magnet and the permanent magnet. For this reason, in order for the magnetic flux generated by the current flowing through the stator winding to flow into the end of the permanent magnet, it must pass through a plurality of air gaps with extremely low magnetic permeability. As compared with the case where a single high permeability member is arranged at the outer peripheral side of the magnetic resistance of the entire end portion of the permanent magnet including the high permeability member and the permanent magnet can be increased.

つまり、第１の発明に係る同期電動機によれば、高透磁率部材の中に発生する渦電流によって作られる反対向きの磁束と、エアギャップによる磁気抵抗の向上とが相俟って、永久磁石に流入する磁束を減衰且つ減少させて、永久磁石の端部で渦電流が発生するのを抑えることができる。よって、渦電流損失の発生を抑えて、モータの高効率化を図ることができる。   That is, according to the synchronous motor according to the first aspect of the present invention, the opposite direction magnetic flux created by the eddy current generated in the high permeability member and the improvement of the magnetic resistance due to the air gap are combined, so that the permanent magnet It is possible to suppress the generation of eddy current at the end of the permanent magnet by attenuating and reducing the magnetic flux flowing into the magnet. Therefore, the generation of eddy current loss can be suppressed and the efficiency of the motor can be increased.

また、永久磁石の端部にスリットを形成したり、永久磁石に電気絶縁性部を介在させたりしていないので、構造的な信頼性を維持することができるとともに、異なる特性の磁石を組み合わせていないので、トルクの安定度を維持することができる。   In addition, since slits are not formed at the end of the permanent magnet or an electrically insulating part is not interposed in the permanent magnet, structural reliability can be maintained, and magnets with different characteristics are combined. Therefore, torque stability can be maintained.

第２の発明は、上記第１の発明において、上記薄板状の高透磁率部材は、上記ロータコアを構成する電磁鋼板のうち、当該ロータコア以外の残部を用いて作られることを特徴とするものである。 In a second aspect based on the first invention, the upper Symbol lamellar high permeability member, of the electromagnetic steel plates constituting the rotor core, which is characterized to be made using the remainder other than the rotor core It is.

高透磁率部材は電磁鋼板の透磁率「以上」の透磁率を有していればよいところ、第２の発明によれば、ロータコアを構成する電磁鋼板のうち、当該ロータコア以外の残部を用いて高透磁率部材を作ることから、製造コストの上昇を大幅に抑えることができる。なお、この場合には、ロータコアを構成する電磁鋼板よりも高い透磁率を有する高透磁率部材を用いる場合に比して、当該高透磁率部材に流入する磁束が減少し、高透磁率部材の中に発生する渦電流によって作られる磁束成分は減少するが、エアギャップによる磁気抵抗の向上効果は維持されるので、ステータ巻線で作られる磁束に起因して永久磁石の端部で渦電流が発生するのを抑えることができる。   The high magnetic permeability member only needs to have a magnetic permeability “more than” the magnetic steel sheet. According to the second invention, among the electromagnetic steel sheets constituting the rotor core, the remainder other than the rotor core is used. Since the high magnetic permeability member is made, an increase in manufacturing cost can be significantly suppressed. In this case, the magnetic flux flowing into the high magnetic permeability member is reduced compared to the case of using a high magnetic permeability member having a higher magnetic permeability than the magnetic steel sheet constituting the rotor core, and the high magnetic permeability member Although the magnetic flux component created by the eddy current generated in the inside is reduced, the effect of improving the magnetic resistance due to the air gap is maintained, so that the eddy current is generated at the end of the permanent magnet due to the magnetic flux created by the stator winding. Occurrence can be suppressed.

第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、上記永久磁石及び高透磁率部材の周方向の端部と、上記ロータコアを構成する電磁鋼板との間には、両者の間に充填された非磁性樹脂からなるフラックスバリアが形成されていることを特徴とするものである。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the gap between the end portions in the circumferential direction of the permanent magnet and the high magnetic permeability member and the electromagnetic steel sheet constituting the rotor core is filled. A flux barrier made of a nonmagnetic resin is formed.

第３の発明によれば、高透磁率部材の周方向の端部とロータコアを構成する電磁鋼板との間にフラックスバリアが形成されているので、ロータコアに埋め込まれている永久磁石に対して高透磁率部材がズレるのを抑えることができる。また、永久磁石の周方向の端部とロータコアを構成する電磁鋼板との間にもフラックスバリアが形成されているので、永久磁石からの磁束漏れを低減することができる。   According to the third invention, since the flux barrier is formed between the circumferential end of the high magnetic permeability member and the electromagnetic steel plate constituting the rotor core, the flux barrier is higher than the permanent magnet embedded in the rotor core. Deviation of the magnetic permeability member can be suppressed. Moreover, since the flux barrier is also formed between the circumferential end of the permanent magnet and the electromagnetic steel plate constituting the rotor core, leakage of magnetic flux from the permanent magnet can be reduced.

第４の発明は、上記第１〜第３のいずれか１つの発明において、上記高透磁率部材は、比初透磁率が３００以上の高透磁率材料からなることを特徴とするものである。   According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, the high magnetic permeability member is made of a high magnetic permeability material having a relative initial magnetic permeability of 300 or more.

第４の発明によれば、比初透磁率が３００以上の高透磁率材料からなる高透磁率部材を用いることで、永久磁石の端部に集中する磁束を効率よく高透磁率部材に流入させて、ステータ巻線を流れる電流が作る磁束と反対向きの磁束を生成させることによって、永久磁石の端部で渦電流が発生するのを確実に抑えることができる。   According to the fourth invention, by using the high magnetic permeability member made of a high magnetic permeability material having a relative initial magnetic permeability of 300 or more, the magnetic flux concentrated on the end of the permanent magnet can efficiently flow into the high magnetic permeability member. Thus, by generating a magnetic flux in the opposite direction to the magnetic flux generated by the current flowing through the stator winding, it is possible to reliably suppress the generation of eddy current at the end of the permanent magnet.

第５の発明は、上記第４の発明において、上記高透磁率部材は、純鉄、方向性電磁鋼板、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金からなる群から選ばれる少なくとも一種からなることを特徴とするものである。   According to a fifth invention, in the fourth invention, the high magnetic permeability member is made of at least one selected from the group consisting of pure iron, grain-oriented electrical steel sheet, Fe-Ni alloy, and Fe-Co alloy. It is what.

第５の発明によれば、比初透磁率が３００以上の高透磁率材料の中でも比較的に飽和磁束密度が高い、これらの一種または数種を高透磁率部材として用いることで、ステータ巻線を流れる電流が作る磁束と反対向きの磁束を確実に生成させて、永久磁石の端部で渦電流が発生するのをより一層確実に抑えることができる。   According to the fifth aspect of the present invention, one or several of these materials having a relatively high saturation magnetic flux density among high permeability materials having a relative initial permeability of 300 or more are used as the high permeability member. It is possible to reliably generate a magnetic flux in the direction opposite to the magnetic flux generated by the current flowing through the eddy current, and to more reliably prevent the eddy current from being generated at the end of the permanent magnet.

本発明に係る同期電動機によれば、各永久磁石の周方向の両端部における外周側の部位を覆うように高透磁率部材が設けられているので、かかる高透磁率部材の中に発生する渦電流によって、ステータ巻線を流れる電流が作る磁束とは反対向きの磁束を生成して、ステータ巻線を流れる電流が作る磁束を減衰させることができる。   According to the synchronous motor according to the present invention, since the high magnetic permeability member is provided so as to cover the outer peripheral side portions at both ends in the circumferential direction of each permanent magnet, the vortex generated in the high magnetic permeability member. The magnetic flux generated in the opposite direction to the magnetic flux generated by the current flowing through the stator winding can be attenuated by the current.

さらに、薄板状の高透磁率部材はステータ側に向かって複数枚積層して設けられていることから、相隣り合う高透磁率部材同士の間及び、高透磁率部材と永久磁石との間にはエアギャップが形成されるので、永久磁石の端部全体の磁気抵抗を高めることができる。   Furthermore, since a plurality of thin plate-like high magnetic permeability members are laminated toward the stator side, between the adjacent high magnetic permeability members and between the high magnetic permeability member and the permanent magnet. Since an air gap is formed, the magnetic resistance of the entire end portion of the permanent magnet can be increased.

また、永久磁石の端部にスリットを形成したり、永久磁石に電気絶縁性部を介在させたりしていないので、構造的な信頼性を維持することができるとともに、異なる特性の磁石を組み合わせていないので、トルクの安定度を維持することができる。   In addition, since slits are not formed at the end of the permanent magnet or an electrically insulating part is not interposed in the permanent magnet, structural reliability can be maintained, and magnets with different characteristics are combined. Therefore, torque stability can be maintained.

以上により、構造的な信頼性を向上させ且つトルクの安定度を維持しつつ、ステータ巻線で作られる磁束に起因して永久磁石の端部で渦電流が発生するのを抑えることができる。   As described above, it is possible to suppress the generation of eddy current at the end of the permanent magnet due to the magnetic flux generated by the stator winding while improving the structural reliability and maintaining the stability of the torque.

本発明の実施形態に係る同期電動機を模式的に示す横断面図である。1 is a cross-sectional view schematically showing a synchronous motor according to an embodiment of the present invention. ロータコアに埋め込まれた複数の永久磁石のうち１つを拡大して示す斜視図である。It is a perspective view expanding and showing one of a plurality of permanent magnets embedded in a rotor core. ロータコアに埋め込まれた複数の永久磁石のうち１つを拡大して示す横断面図である。It is a cross-sectional view which expands and shows one of several permanent magnets embedded in the rotor core. 永久磁石の周方向の端部における当該永久磁石の磁束の流れを模式的に説明する図であり、同図（ａ）はフラックスバリアを設けていない場合を示し、同図（ｂ）はフラックスバリアを設けている場合を示す。It is a figure which illustrates typically the flow of the magnetic flux of the said permanent magnet in the circumferential direction edge part of a permanent magnet, The figure (a) shows the case where the flux barrier is not provided, The figure (b) is a flux barrier. The case where is provided is shown. ロータコアを模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows a rotor core typically. その他の実施形態に係る同期電動機を模式的に示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows typically the synchronous motor which concerns on other embodiment.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、図１、図３、図４及び図６では、図を見易くするために、断面表示用のハッチングを省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In FIG. 1, FIG. 3, FIG. 4 and FIG. 6, hatching for cross-sectional display is omitted for easy understanding of the drawings.

図１は、本実施形態に係る同期電動機を模式的に示す横断面図である。なお、図１では、図を見易くするために、後述するフラックスバリア２７を図示省略している。この同期電動機１は、ステータ巻線９を有するステータ３と、ロータコア１５の内部に永久磁石７が埋め込まれたロータ５と、を備えたＩＰＭモータである。   FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a synchronous motor according to the present embodiment. In FIG. 1, a flux barrier 27 described later is omitted in order to make the drawing easier to see. The synchronous motor 1 is an IPM motor including a stator 3 having a stator winding 9 and a rotor 5 in which a permanent magnet 7 is embedded in a rotor core 15.

ステータ３は、略円筒状のヨーク１３と、当該ヨーク１３の内周面から径方向内側に突出する８つのティース２３とを有しており、これらのティース２３の先端面で囲まれる略円柱状の空間に、ロータ５が当該ステータ３に対して回転可能に配置されている。また、ステータ巻線９は、ティース２３に巻回された断面円形の導線や平角導線で構成されている。なお、ステータ巻線９は集中巻でも分布巻でもよい。   The stator 3 has a substantially cylindrical yoke 13 and eight teeth 23 protruding radially inward from the inner peripheral surface of the yoke 13. The stator 3 is substantially cylindrical and surrounded by the tip surfaces of these teeth 23. In this space, the rotor 5 is disposed so as to be rotatable with respect to the stator 3. The stator winding 9 is composed of a conducting wire having a circular cross section or a flat conducting wire wound around the tooth 23. The stator winding 9 may be concentrated winding or distributed winding.

ロータ５のロータコア１５は、プレスで打ち抜いた薄い（例えば０．２５〜０．３５ｍｍ）電磁鋼板１５ａを軸方向に積層することにより形成されており（図５参照）、その中央に不図示の回転シャフトを嵌挿するための貫通孔２５が形成された略円筒状をなしている。なお、図中の符号３５は、ロータコア１５の軽量化を図るために形成された肉抜き凹部を示す。   The rotor core 15 of the rotor 5 is formed by laminating thin (for example, 0.25 to 0.35 mm) electromagnetic steel plates 15a punched by a press in the axial direction (see FIG. 5), and a rotation (not shown) is provided at the center thereof. It has a substantially cylindrical shape in which a through hole 25 for inserting a shaft is formed. In addition, the code | symbol 35 in a figure shows the thinning recessed part formed in order to attain weight reduction of the rotor core 15. As shown in FIG.

このロータコア１５の外周縁部には、当該ロータコア１５の軸方向から見て断面矩形状の永久磁石７が、矩形の長辺が径方向外側を向くように、周方向に離間して１６個埋め込まれている。より具体的には、この永久磁石７は強磁性材であるネオジ鉄ボロンからなり、矩形板状に形成されていて、ロータコア１５の外周縁部に形成された軸方向に延びる孔１５ｂに挿入されている。これらの永久磁石７は、ロータコア１５の軸方向から見て、２つ一組で径方向外側に行く程広がる略Ｖ字状に配置されており、これにより、ロータコア１５の外周縁部には、一対の永久磁石７からなる略Ｖ字状の磁極が８つ形成されている。   Sixteen permanent magnets 7 having a rectangular cross section when viewed from the axial direction of the rotor core 15 are embedded in the outer peripheral edge of the rotor core 15 so as to be spaced apart in the circumferential direction so that the long side of the rectangle faces radially outward. It is. More specifically, the permanent magnet 7 is made of neodymium iron boron, which is a ferromagnetic material, is formed in a rectangular plate shape, and is inserted into an axially extending hole 15 b formed in the outer peripheral edge of the rotor core 15. ing. These permanent magnets 7 are arranged in a substantially V shape that spreads outward in the radial direction in pairs as viewed from the axial direction of the rotor core 15. Eight substantially V-shaped magnetic poles composed of a pair of permanent magnets 7 are formed.

このように、本実施形態に係る同期電動機１では、永久磁石７を略Ｖ字状に配置することで、ステータ巻線９を流れる電流と永久磁石７が発する磁束との相互作用によって生じるマグネットトルクに加えて、磁気的な突極性により発生するリラクタンストルクが作用することになり、大きなトルクが得られるようになっている。なお、この同期電動機１では、永久磁石７の磁極の数と、ステータ３の極数とが同数となっているが、これに限らず、永久磁石７の磁極の数とステータ３の極数とが異なってもよい。   As described above, in the synchronous motor 1 according to the present embodiment, the permanent magnet 7 is arranged in a substantially V shape so that the magnet torque generated by the interaction between the current flowing through the stator winding 9 and the magnetic flux generated by the permanent magnet 7 is obtained. In addition to this, a reluctance torque generated by magnetic saliency acts, and a large torque can be obtained. In the synchronous motor 1, the number of magnetic poles of the permanent magnet 7 and the number of poles of the stator 3 are the same. However, the number of magnetic poles of the permanent magnet 7 and the number of poles of the stator 3 are not limited thereto. May be different.

ここで、ＩＰＭモータにおいては、ステータ巻線９に負のｄ軸電流を流して永久磁石７の磁化方向と逆向きの磁束を発生させることで、永久磁石７の磁束を弱めて電位差を確保する弱め磁束制御が行われているところ、かかる弱め磁束制御によってステータ巻線９で作られる磁束は、永久磁石７の端部７ａに集中し易い。このため、永久磁石７の端部７ａでは、不可逆減磁が発生し易くなるとともに、磁束変化が大きくなって起電圧が誘起されることから、渦電流損失による局所的な自己発熱の原因となる渦電流が発生し易くなる。   Here, in the IPM motor, a negative d-axis current is passed through the stator winding 9 to generate a magnetic flux in a direction opposite to the magnetization direction of the permanent magnet 7, thereby weakening the magnetic flux of the permanent magnet 7 and securing a potential difference. When the flux weakening control is performed, the magnetic flux generated by the stator winding 9 by the flux weakening control is easily concentrated on the end portion 7 a of the permanent magnet 7. For this reason, at the end 7a of the permanent magnet 7, irreversible demagnetization is likely to occur, and a change in magnetic flux is increased to induce an electromotive voltage. This causes local self-heating due to eddy current loss. Eddy currents are easily generated.

そこで、本実施形態に係る同期電動機１では、不可逆減磁や渦電流の発生を抑えるべく、図２及び図３に示すように、各永久磁石７の外周側の面（部位）７ｃにおける周方向の両端部７ａにのみ、ロータコア１５を構成する電磁鋼板１５ａの透磁率よりも高い透磁率を有する薄板状の高透磁率部材１７が、当該部位（周方向の両端部７ａにおける外周側の面）７ｃを覆うように、ステータ３側に向かって（略径方向に）複数枚積層して設けられている。より詳しくは、高透磁率部材１７は、矩形板状に形成されており、その長辺側の側面（周方向の端部）１７ｂと永久磁石７の周方向の端面７ｂとが面一になるように、永久磁石７の周方向の両端部７ａにおける外周側の面７ｃ上に、ステータ３側に向かって３枚積層されている。 Therefore, in the synchronous motor 1 according to the present embodiment, in order to suppress irreversible demagnetization and generation of eddy currents, as shown in FIGS. 2 and 3, the circumferential direction on the outer peripheral surface (part) 7 c of each permanent magnet 7. The thin plate-like high magnetic permeability member 17 having a magnetic permeability higher than the magnetic permeability of the electromagnetic steel plate 15a constituting the rotor core 15 is present only at both end portions 7a of the portion (the outer peripheral surface of the circumferential end portions 7a). A plurality of layers are provided so as to cover 7c toward the stator 3 side (substantially in the radial direction). More specifically, the high permeability member 17 is formed in a rectangular plate shape, and the side surface (end portion in the circumferential direction) 17b on the long side and the end face 7b in the circumferential direction of the permanent magnet 7 are flush with each other. As described above, three pieces are laminated on the outer peripheral surface 7c of the both end portions 7a in the circumferential direction of the permanent magnet 7 toward the stator 3 side.

このように、各永久磁石７の周方向の両端部７ａにおける外周側の面７ｃには、高透磁率部材１７が当該部位７ｃを覆うように設けられているので、ステータ巻線９を流れる電流が作る、永久磁石７の端部７ａに集中する（黒抜き矢印で示す）磁束１９が、先ず、当該高透磁率部材１７に優先的に流入する。これにより、モータの回転数の上昇に伴って高透磁率部材１７における磁束変化が大きくなることから、図２に示すように、当該高透磁率部材１７に電磁誘導によって渦電流５７が発生する。そうして、高透磁率部材１７の中に渦電流５７が発生すると、今度は、図２及び図３の左側に示すように、ステータ巻線９を流れる電流が作る磁束１９とは反対向きの（白抜き矢印で示す）磁束４７が渦電流５７によって生成され、これにより、永久磁石７の端部７ａに集中する磁束１９が減衰する。   In this way, since the high permeability member 17 is provided on the outer peripheral surface 7c of each end portion 7a in the circumferential direction of each permanent magnet 7 so as to cover the portion 7c, the current flowing through the stator winding 9 First, a magnetic flux 19 (indicated by a black arrow) concentrated on the end 7a of the permanent magnet 7 preferentially flows into the high permeability member 17. As a result, the change in magnetic flux in the high permeability member 17 increases as the rotational speed of the motor increases. As shown in FIG. 2, an eddy current 57 is generated in the high permeability member 17 by electromagnetic induction. Then, when the eddy current 57 is generated in the high magnetic permeability member 17, this time, as shown on the left side of FIGS. 2 and 3, the direction opposite to the magnetic flux 19 generated by the current flowing through the stator winding 9 is obtained. A magnetic flux 47 (indicated by a white arrow) is generated by the eddy current 57, whereby the magnetic flux 19 concentrated on the end 7a of the permanent magnet 7 is attenuated.

また、薄板状の高透磁率部材１７はステータ３側に向かって（略径方向に）３枚積層して設けられていることから、図３の右側に示すように、略径方向に隣り合う高透磁率部材１７同士の間、及び、高透磁率部材１７と永久磁石７との間にはエアギャップ１７ａが形成される。このため、ステータ巻線９を流れる電流が作る磁束１９が永久磁石７の端部７ａに流入するには、透磁率が極めて低い３層のエアギャップ１７ａを通過しなければならないことから、永久磁石７の周方向の両端部７ａにおける外周側の面７ｃに単一の高透磁率部材を配置した場合に比して、高透磁率部材１７及び永久磁石７を含む、永久磁石７の端部全体の磁気抵抗を高めることができる。   Further, since the three thin plate-like high magnetic permeability members 17 are provided so as to be laminated (in the substantially radial direction) toward the stator 3 side, they are adjacent to each other in the substantially radial direction as shown on the right side of FIG. An air gap 17 a is formed between the high magnetic permeability members 17 and between the high magnetic permeability member 17 and the permanent magnet 7. For this reason, in order for the magnetic flux 19 generated by the current flowing through the stator winding 9 to flow into the end portion 7a of the permanent magnet 7, it must pass through the three-layer air gap 17a having a very low permeability. Compared with the case where a single high magnetic permeability member is disposed on the outer peripheral surface 7c of both end portions 7a in the circumferential direction 7, the entire end portion of the permanent magnet 7 including the high magnetic permeability member 17 and the permanent magnet 7 is included. Can increase the magnetic resistance.

つまり、本実施形態に係る同期電動機１によれば、高透磁率部材１７の中に発生する渦電流５７に起因して生じる反対向きの磁束４７と、エアギャップ１７ａによる磁気抵抗の向上とが相俟って、永久磁石７に流入する磁束１９を減衰且つ減少させて、永久磁石７の端部７ａで渦電流が発生するのを抑えることができる。なお、高透磁率部材１７は、永久磁石７の周方向の両端部７ａにおける外周側の面７ｃに積層されている（より厳密には、後述するフラックスバリア２７を介して電磁鋼板１５ａ及び永久磁石７に接着されている）だけであり、異なる特性の磁石を複合化している訳ではないので、永久磁石７の全磁束量の低下等が生じることはない。また、電磁誘導によって高透磁率部材１７に渦電流５７が発生すると、渦電流損失により高透磁率部材１７が自己発熱するが、永久磁石７と高透磁率部材１７との間にもエアギャップ１７ａが存在しているので、永久磁石７に及ぼす影響を小さくすることができる。   That is, according to the synchronous motor 1 according to the present embodiment, the opposite magnetic flux 47 caused by the eddy current 57 generated in the high permeability member 17 and the improvement of the magnetic resistance due to the air gap 17a are in phase. As a result, the magnetic flux 19 flowing into the permanent magnet 7 can be attenuated and reduced to suppress the generation of eddy current at the end 7a of the permanent magnet 7. The high magnetic permeability member 17 is laminated on the outer peripheral surface 7c of the circumferential end portions 7a of the permanent magnet 7 (more strictly speaking, the electromagnetic steel plate 15a and the permanent magnet via a flux barrier 27 described later). 7), and the magnets having different characteristics are not combined, so that the total magnetic flux amount of the permanent magnet 7 does not decrease. Further, when the eddy current 57 is generated in the high permeability member 17 by electromagnetic induction, the high permeability member 17 self-heats due to eddy current loss, but the air gap 17a is also formed between the permanent magnet 7 and the high permeability member 17. Therefore, the influence on the permanent magnet 7 can be reduced.

ここで、高透磁率部材１７としては、透磁率が高く且つ飽和磁束密度が高いものが望ましいが、透磁率及び飽和磁束密度の両方が高い材料は存在しない。よって、高透磁率部材１７として用いる軟磁性材料は、同期電動機のサイズや用途、要求される出力等に応じて適宜選択されることになるが、一応の目安としては比初透磁率μｉが３００以上であることが好ましい。そして、ある程度高い飽和磁束密度を確保するという観点から、高透磁率部材１７は、純鉄、方向性電磁鋼板、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金からなる群から選ばれる少なくとも一種からなることが特に好ましい。   Here, as the high magnetic permeability member 17, a material having a high magnetic permeability and a high saturation magnetic flux density is desirable, but there is no material having both a high magnetic permeability and a high saturation magnetic flux density. Therefore, the soft magnetic material used as the high magnetic permeability member 17 is appropriately selected according to the size and application of the synchronous motor, the required output, and the like. As a temporary guide, the relative initial permeability μi is 300. The above is preferable. And from the viewpoint of ensuring a somewhat high saturation magnetic flux density, the high magnetic permeability member 17 may be made of at least one selected from the group consisting of pure iron, grain-oriented electrical steel sheet, Fe-Ni alloy, and Fe-Co alloy. Particularly preferred.

また、高透磁率部材１７全体の厚さ、すなわち、積層された各高透磁率部材１７の合計の厚さは、用いられる材料や同期電動機の大きさ等によって大きく異なるため、一概には規定できないが、数十μｍ程度の被膜では足りず、少なくともミリ（ｍｍ）オーダーの厚さとすることが好ましい。   Further, the total thickness of the high magnetic permeability member 17, that is, the total thickness of the stacked high magnetic permeability members 17 varies greatly depending on the material used, the size of the synchronous motor, and the like, and thus cannot be defined unconditionally. However, a film of about several tens of μm is not sufficient, and it is preferable to set the thickness to at least the millimeter (mm) order.

さらに、図３に示すように、永久磁石７及び高透磁率部材１７の周方向の端部（端面７ｂ，１７ｂ）と、ロータコア１５を構成する電磁鋼板１５ａとの間には、両者の間に充填された非磁性樹脂（例えば、エポキシ樹脂接着剤）からなるフラックスバリア２７が形成されている。このように、非磁性樹脂からなるフラックスバリア２７を形成することで、高透磁率部材１７が当該フラックスバリア２７を介して電磁鋼板１５ａ及び永久磁石７にしっかりと接着されることから、高透磁率部材１７が永久磁石７に対してズレるのを抑えることができる。また、隣接する永久磁石７間では、図４（ａ）の破線３７で示すように、一方（図の例では右側）の永久磁石７の周方向の端部７ａから他方（図の例では左側）の永久磁石７の周方向の端部７ａに磁束が流入する磁束漏れが生じ易いところ、永久磁石７の周方向の端面７ｂと電磁鋼板１５ａとの間にフラックスバリア２７を形成することで、永久磁石７の周方向の端面７ｂがフラックスバリア２７で囲まれることから、図４（ｂ）に示すように、永久磁石７からの磁束漏れを低減することができる。なお、本実施形態では、フラックスバリア２７は断面略半円形に形成されているが、フラックスバリアの断面形状は、非磁性樹脂が充填される孔の形で決まるものであり、略半円形に限定されない。   Further, as shown in FIG. 3, between the circumferential end portions (end surfaces 7 b, 17 b) of the permanent magnet 7 and the high magnetic permeability member 17 and the electromagnetic steel plate 15 a constituting the rotor core 15, there is a gap between them. A flux barrier 27 made of a filled nonmagnetic resin (for example, an epoxy resin adhesive) is formed. Thus, by forming the flux barrier 27 made of a nonmagnetic resin, the high magnetic permeability member 17 is firmly bonded to the electromagnetic steel plate 15a and the permanent magnet 7 through the flux barrier 27. The member 17 can be prevented from being displaced with respect to the permanent magnet 7. Further, between the adjacent permanent magnets 7, as indicated by a broken line 37 in FIG. 4A, one end (the right side in the example in the figure) of the permanent magnet 7 from the circumferential end 7 a to the other side (the left side in the example in the figure). The magnetic flux leakage into which the magnetic flux flows into the circumferential end 7a of the permanent magnet 7 is likely to occur. By forming the flux barrier 27 between the circumferential end surface 7b of the permanent magnet 7 and the electromagnetic steel plate 15a, Since the end surface 7b in the circumferential direction of the permanent magnet 7 is surrounded by the flux barrier 27, magnetic flux leakage from the permanent magnet 7 can be reduced as shown in FIG. In this embodiment, the flux barrier 27 has a substantially semicircular cross section. However, the cross sectional shape of the flux barrier is determined by the shape of the hole filled with the nonmagnetic resin, and is limited to a substantially semicircular shape. Not.

−効果−
本実施形態によれば、永久磁石７の端部７ａに集中する磁束１９が高透磁率部材１７に流入し、当該高透磁率部材１７の中に渦電流５７が発生すると、ステータ巻線９を流れる電流が作る磁束１９とは反対向きの磁束４７がかかる渦電流５７によって生成されるので、永久磁石７の端部７ａに集中する磁束１９を減衰させることができる。 -Effect-
According to the present embodiment, when the magnetic flux 19 concentrated on the end 7 a of the permanent magnet 7 flows into the high magnetic permeability member 17 and the eddy current 57 is generated in the high magnetic permeability member 17, the stator winding 9 is Since the magnetic flux 47 in the opposite direction to the magnetic flux 19 generated by the flowing current is generated by the eddy current 57, the magnetic flux 19 concentrated on the end 7a of the permanent magnet 7 can be attenuated.

さらに、略径方向に隣り合う高透磁率部材１７同士の間、及び、高透磁率部材１７と永久磁石７との間にはエアギャップ１７ａが形成されるので、永久磁石７の周方向の両端部７ａにおける外周側の面７ｃに単一の高透磁率部材１７を配置した場合に比して、高透磁率部材１７及び永久磁石７を含む、永久磁石７の端部全体の磁気抵抗を高めることができる。   Further, since air gaps 17a are formed between the high permeability members 17 adjacent in the substantially radial direction and between the high permeability member 17 and the permanent magnet 7, both ends of the permanent magnet 7 in the circumferential direction are formed. The magnetic resistance of the entire end portion of the permanent magnet 7 including the high permeability member 17 and the permanent magnet 7 is increased as compared with the case where the single high permeability member 17 is disposed on the outer surface 7c of the portion 7a. be able to.

これらにより、高透磁率部材１７の中に発生する渦電流５７に起因して生じる反対向きの磁束４７と、エアギャップ１７ａによる磁気抵抗の向上とが相俟って、永久磁石７に流入する磁束１９を減衰且つ減少させて、永久磁石７の端部７ａで渦電流が発生するのを抑えることができる。したがって、渦電流損失の発生を抑えて、モータの高効率化を図ることができる。   As a result, the magnetic flux that flows into the permanent magnet 7 in combination with the opposite magnetic flux 47 caused by the eddy current 57 generated in the high magnetic permeability member 17 and the improvement of the magnetic resistance by the air gap 17a. 19 can be attenuated and reduced to suppress the generation of eddy current at the end 7a of the permanent magnet 7. Therefore, the generation of eddy current loss can be suppressed and the efficiency of the motor can be increased.

また、永久磁石７にスリットを形成したり、電気絶縁性部を介在させたりしていないので、構造的な信頼性を維持することができるとともに、異なる特性の磁石を組み合わせた複合磁石とは異なり、トルクの安定度を維持することができる。   Further, since no slit is formed in the permanent magnet 7 or an electrically insulating part is interposed, structural reliability can be maintained and, unlike a composite magnet in which magnets having different characteristics are combined. Torque stability can be maintained.

さらに、永久磁石７及び高透磁率部材１７の周方向の端面７ｂ，１７ｂとロータコア１５を構成する電磁鋼板１５ａとの間にフラックスバリア２７が形成されているので、ロータコア１５に埋め込まれている永久磁石７に対して高透磁率部材１７がズレるのを抑えることができるとともに、永久磁石７からの磁束漏れを低減することができる。   Further, since the flux barrier 27 is formed between the circumferential end surfaces 7 b and 17 b of the permanent magnet 7 and the high magnetic permeability member 17 and the electromagnetic steel plate 15 a constituting the rotor core 15, the permanent permanent embedded in the rotor core 15. It is possible to prevent the high permeability member 17 from shifting from the magnet 7 and to reduce magnetic flux leakage from the permanent magnet 7.

（その他の実施形態）
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。 (Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiments, and can be implemented in various other forms without departing from the spirit or main features thereof.

上記実施形態では、ロータコア１５を構成する電磁鋼板１５ａの透磁率よりも高い透磁率を有する高透磁率部材１７を用いたが、高透磁率部材１７は電磁鋼板１５ａの透磁率「以上」の透磁率を有していればよいので、これに限らず、ロータコア１５を構成する電磁鋼板１５ａと同じ透磁率を有する材料、例えばロータコア１５を構成する電磁鋼板のうち、ロータコア以外の残部を用いてもよいし、ロータコア１５用電磁鋼板１５ａを打ち抜いた後の鋼板残材から高透磁率部材１７を打ち抜いて用いても良い。   In the above embodiment, the high magnetic permeability member 17 having a magnetic permeability higher than the magnetic permeability of the magnetic steel sheet 15a constituting the rotor core 15 is used. However, the high magnetic permeability member 17 has a permeability of “more than” the magnetic steel sheet 15a. However, the present invention is not limited to this, and the material having the same magnetic permeability as that of the electromagnetic steel sheet 15a constituting the rotor core 15, for example, the remaining part other than the rotor core among the electromagnetic steel sheets constituting the rotor core 15 may be used. Alternatively, the high magnetic permeability member 17 may be punched from the remaining steel sheet after the electromagnetic steel sheet 15a for the rotor core 15 is punched.

より詳しくは、図５に示すように、ロータコア１５は、プレスで所定の形状に打ち抜かれた薄い（例えば０．２５〜０．３５ｍｍ）板状の電磁鋼板１５ａを軸方向に複数枚積層することにより形成されているところ、ロータコア１５を製造する際に同時に打ち抜かれた薄板状の高透磁率部材１７を用いれば、製造コストの上昇を大幅に抑えることができる。なお、この場合には、ロータコア１５を構成する電磁鋼板１５ａの透磁率よりも高い透磁率を有する高透磁率部材を用いた場合に比して、高透磁率部材１７に流入する磁束１９が減少するため、高透磁率部材１７の中に発生する渦電流５７に起因して生じる反対向きの磁束成分は減少するが、エアギャップ１７ａによる磁気抵抗の向上効果は維持されるので、永久磁石７の端部７ａで渦電流が発生するのを抑えることができる。   More specifically, as shown in FIG. 5, the rotor core 15 is formed by laminating a plurality of thin (for example, 0.25 to 0.35 mm) plate-like electromagnetic steel plates 15a punched into a predetermined shape by a press in the axial direction. However, if the thin plate-like high magnetic permeability member 17 punched at the same time when the rotor core 15 is manufactured is used, an increase in manufacturing cost can be significantly suppressed. In this case, the magnetic flux 19 flowing into the high magnetic permeability member 17 is reduced as compared with the case where a high magnetic permeability member having a magnetic permeability higher than that of the magnetic steel sheet 15a constituting the rotor core 15 is used. Therefore, although the opposite magnetic flux component caused by the eddy current 57 generated in the high permeability member 17 is reduced, the effect of improving the magnetic resistance by the air gap 17a is maintained. Generation of eddy currents at the end 7a can be suppressed.

また、上記実施形態では、永久磁石７を、ロータコア１５の軸方向から見て、２つ一組で径方向外側に行く程広がる略Ｖ字状に配置したが、これに限らず、例えば、図６に示すように、永久磁石７を、その長手方向がロータコア１５の周方向に沿うように配置してもよい。   Further, in the above embodiment, the permanent magnets 7 are arranged in a substantially V shape that expands toward the outside in the radial direction in pairs as viewed from the axial direction of the rotor core 15. As shown in FIG. 6, the permanent magnet 7 may be arranged such that its longitudinal direction is along the circumferential direction of the rotor core 15.

さらに、上記実施形態では、フラックスバリア２７として、永久磁石７及び高透磁率部材１７の周方向の端面７ｂ，１７ｂと、ロータコア１５を構成する電磁鋼板１５ａとの間に非磁性樹脂を充填したが、これに限らず、フラックスバリア２７として、例えば、永久磁石７及び高透磁率部材１７の周方向の端面７ｂ，１７ｂと、ロータコア１５を構成する電磁鋼板１５ａとの間に貫通孔（空隙）を形成してもよい。   Further, in the above embodiment, the flux barrier 27 is filled with a nonmagnetic resin between the circumferential end surfaces 7 b and 17 b of the permanent magnet 7 and the high magnetic permeability member 17 and the electromagnetic steel plate 15 a constituting the rotor core 15. Not limited to this, as the flux barrier 27, for example, a through hole (gap) is provided between the end faces 7 b and 17 b in the circumferential direction of the permanent magnet 7 and the high magnetic permeability member 17 and the electromagnetic steel plate 15 a constituting the rotor core 15. It may be formed.

また、上記実施形態では永久磁石７の断面形状を矩形状としたが、永久磁石７の断面形状はこれらに限定されない。   Moreover, in the said embodiment, although the cross-sectional shape of the permanent magnet 7 was made into the rectangular shape, the cross-sectional shape of the permanent magnet 7 is not limited to these.

このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。   As described above, the above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be interpreted in a limited manner. Further, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.

以上説明したように、本発明は、ステータと、ロータコアの内部に永久磁石が埋め込まれたロータとを備えた同期電動機等について有用である。   As described above, the present invention is useful for a synchronous motor including a stator and a rotor in which a permanent magnet is embedded in a rotor core.

１ 同期電動機
３ ステータ
５ ロータ
７ 永久磁石
７ａ 周方向の端部
７ｃ 外周側の面（外周側の部位）
９ ステータ巻線
１５ ロータコア
１５ａ 電磁鋼板
１７ 高透磁率部材
２７ フラックスバリア
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Synchronous motor 3 Stator 5 Rotor 7 Permanent magnet 7a End part 7c of the circumferential direction Outer surface (surface of outer periphery)
9 Stator winding 15 Rotor core 15a Electrical steel plate 17 High permeability member 27 Flux barrier

Claims (5)

ステータ巻線を有するステータと、当該ステータの内側に回転可能に配置される、ロータコアの内部に永久磁石が埋め込まれたロータと、を備えた同期電動機であって、
上記永久磁石は、上記ロータコアの外周縁部に周方向に離間して複数個設けられており、
上記ロータコアは、所定の形状に打ち抜かれた薄板状の電磁鋼板を、複数枚積層することで形成されており、
上記各永久磁石の外周側の部位における周方向の両端部にのみ、上記ロータコアを構成する電磁鋼板の透磁率以上の透磁率を有する薄板状の高透磁率部材が、当該部位を覆うように、上記ステータ側に向かって複数枚積層して設けられていることを特徴とする同期電動機。 A synchronous motor comprising a stator having a stator winding, and a rotor having a permanent magnet embedded inside a rotor core, which is rotatably arranged inside the stator,
A plurality of the permanent magnets are provided on the outer peripheral edge of the rotor core so as to be spaced apart in the circumferential direction
The rotor core is formed by laminating a plurality of thin electromagnetic steel plates punched into a predetermined shape,
Only at both ends in the circumferential direction at the outer peripheral portion of each of the permanent magnets, a thin plate-like high magnetic permeability member having a permeability equal to or higher than the magnetic permeability of the electromagnetic steel sheet constituting the rotor core covers the portion. A synchronous motor, wherein a plurality of layers are laminated toward the stator side. 請求項１記載の同期電動機において、
上記薄板状の高透磁率部材は、上記ロータコアを構成する電磁鋼板のうち、当該ロータコア以外の残部を用いて作られることを特徴とする同期電動機。 The synchronous motor according to claim 1 , wherein
Upper Symbol lamellar high permeability material, of the electromagnetic steel plates constituting the rotor core, synchronous motor, characterized in that it is made using the remainder other than the rotor core. 請求項１又は２記載の同期電動機において、
上記永久磁石及び高透磁率部材の周方向の端部と、上記ロータコアを構成する電磁鋼板との間には、両者の間に充填された非磁性樹脂からなるフラックスバリアが形成されていることを特徴とする同期電動機。 In the synchronous motor according to claim 1 or 2,
Between the end portions in the circumferential direction of the permanent magnet and the high permeability member and the electromagnetic steel plate constituting the rotor core, a flux barrier made of a nonmagnetic resin filled between the two is formed. Synchronous motor characterized. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の同期電動機において、
上記高透磁率部材は、比初透磁率が３００以上の高透磁率材料からなることを特徴とする同期電動機。 In the synchronous motor according to any one of claims 1 to 3,
The synchronous motor is characterized in that the high permeability member is made of a high permeability material having a relative initial permeability of 300 or more. 請求項４記載の同期電動機において、
上記高透磁率部材は、純鉄、方向性電磁鋼板、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金からなる群から選ばれる少なくとも一種からなることを特徴とする同期電動機。 The synchronous motor according to claim 4, wherein
The synchronous motor is characterized in that the high magnetic permeability member is made of at least one selected from the group consisting of pure iron, grain-oriented electrical steel sheet, Fe-Ni alloy, and Fe-Co alloy.
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