JP6990014B2

JP6990014B2 - Rotating machine

Info

Publication number: JP6990014B2
Application number: JP2015173914A
Authority: JP
Inventors: 政男籔本
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2015-09-03
Filing date: 2015-09-03
Publication date: 2022-01-12
Anticipated expiration: 2035-09-03
Also published as: JP2017051023A

Description

本発明は、回転電機に関し、特に、スイッチドリラクタンス（Switched Reluctance）モータおよびスイッチドリラクタンスジェネレータに関するものである。 The present invention relates to a rotary electric machine, and more particularly to a switched reluctance motor and a switched reluctance generator.

一般に、スイッチドリラクタンスモータは、ロータ（回転子）にマグネットを使用しない。したがって、このようなスイッチドリラクタンスモータでは、コストがかかるレアアースを必須としない。このような観点から、近年、スイッチドリラクタンスモータが注目されている。 In general, switch reluctance motors do not use magnets for the rotor. Therefore, such switch reluctance motors do not require costly rare earths. From this point of view, switch reluctance motors have been attracting attention in recent years.

スイッチドリラクタンスモータは、ロータの突極とステータ（固定子）とが相互に対向するようにロータとステータを配置し、ステータに巻き回された複数の励磁コイルに流す励磁電流を順次切り替えることにより、回転方向（周方向）の磁気吸引力をロータに生じさせ、ロータを回転させる。 In the switch reluctance motor, the rotor and the stator are arranged so that the salient pole of the rotor and the stator (stator) face each other, and the exciting current flowing through a plurality of exciting coils wound around the stator is sequentially switched. , A magnetic attraction force in the rotation direction (circumferential direction) is generated in the rotor to rotate the rotor.

特許文献１に記載されているように、従来のスイッチドリラクタンスモータは、一般に以下のように構成される。
ステータは、周方向に延在するヨークと、当該ヨークの内周側端部から回転軸方向に延在し、周方向に間隔を有して配置される複数のティースとを有する。複数のティースには、それぞれ励磁コイルが巻き回される。
また、ロータは、周方向に間隔を有して配置される複数の突極を有し、当該複数の突極の先端面がステータのティースの先端面と間隔を有して相互に対向する位置になるように、回転軸に取り付けられる。 As described in Patent Document 1, the conventional switch reluctance motor is generally configured as follows.
The stator has a yoke extending in the circumferential direction and a plurality of teeth extending in the rotation axis direction from the inner peripheral side end portion of the yoke and arranged at intervals in the circumferential direction. An exciting coil is wound around each of the plurality of teeth.
Further, the rotor has a plurality of salient poles arranged at intervals in the circumferential direction, and the positions where the tip surfaces of the plurality of salient poles face each other at a distance from the tip surface of the teeth of the stator. It is attached to the rotating shaft so that it becomes.

複数のティースに巻き回された励磁コイルに励磁電流を流すことにより、ティースとロータの突極との間に磁気吸引力が働く。前述したように、複数のティースに巻き回された励磁コイルに流す励磁電流を順次切り替えることによって、回転方向（周方向）の磁気吸引力をロータに生じさせ、ロータを回転させる。
尚、このようなスイッチドリラクタンスモータと同様の構成を用いて、スイッチドリラクタンスジェネレータとすることもできる。 By passing an exciting current through the exciting coils wound around a plurality of teeth, a magnetic attraction force acts between the teeth and the salient pole of the rotor. As described above, by sequentially switching the exciting current flowing through the exciting coils wound around the plurality of teeth, a magnetic attraction force in the rotation direction (circumferential direction) is generated in the rotor to rotate the rotor.
A switch reluctance generator can also be used by using the same configuration as that of the switch reluctance motor.

特開２０１２－１１４９７５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-114975

しかしながら、前述したスイッチドリラクタンスモータでは、ロータとステータとの間の径方向の磁気吸引力が周方向に移動（回転）するので、振動および騒音が大きいという問題点がある。 However, the above-mentioned switch reluctance motor has a problem that vibration and noise are large because the radial magnetic attraction force between the rotor and the stator moves (rotates) in the circumferential direction.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、スイッチドリラクタンスモータおよびスイッチドリラクタンスジェネレータの振動および騒音を低減させることを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to reduce vibration and noise of a switch reluctance motor and a switch reluctance generator.

本発明の回転電機は、スイッチドリラクタンスモータまたはスイッチドリラクタンスジェネレータである回転電機であって、ロータと、ステータと、を有し、前記ロータは、前記回転電機の周方向において間隔を有して配置された複数の磁性体板ブロックであって、それぞれが、前記周方向において複数段に積層された絶縁被膜付き電磁鋼板を有する複数の磁性体板ブロックと、前記回転電機の回転軸に連結される回転軸取付部材と、を有し、前記ステータは、前記回転電機の周方向において間隔を有し、且つ、相互に連結されない状態で配置された複数の鉄心であって、それぞれが、前記周方向において複数段に積層された絶縁被膜付き電磁鋼板であって平板の絶縁被膜付き電磁鋼板を有する複数の鉄心を有し、前記複数の鉄心のそれぞれは、第１の磁極面および第２の磁極面を有し、前記第１の磁極面および前記第２の磁極面は、矩形または正方形の面であり、前記ロータの回転に伴って、前記第１の磁極面、前記第２の磁極面は、それぞれ、前記磁性体板ブロックの第１の面、第２の面と、前記ロータの回転軸に平行な方向において間隔を有して対向し、前記磁性体板ブロックの前記第１の面および前記第２の面は、前記磁性体板ブロックの面のうち、前記ロータの回転軸に平行な方向に離間する、矩形または正方形の面であり、前記複数の磁性体板ブロックのうち前記周方向において隣り合う２つの前記磁性体板ブロックの、前記回転電機の径方向に延びる中心線がなす角度は同じであり、前記複数の鉄心のうち前記周方向において隣り合う２つの前記鉄心の、前記回転電機の径方向に延びる中心線がなす角度は同じであり、前記回転電機の相数が３相でない場合、前記複数の鉄心のうち前記周方向において隣り合う２つの前記鉄心の、前記径方向に延びる中心線がなす角度は、前記複数の磁性体板ブロックのうち前記周方向において隣り合う２つの前記磁性体板ブロックの、前記径方向に延びる中心線がなす角度の相数分の１であり、前記回転電機の相数が３相である場合、前記複数の鉄心のうち前記周方向において隣り合う２つの前記鉄心の、前記径方向に延びる中心線がなす角度は、前記複数の磁性体板ブロックのうち前記周方向において隣り合う２つの前記磁性体板ブロックの、前記径方向に延びる中心線がなす角度の３分の２であり、前記回転軸取付部材は、前記回転電機の回転軸の外周面に接する内周部と、前記磁性体板ブロックの内周面に接する外周部と、前記内周部および前記外周部と連接される中間部と、を有し、前記外周部の、前記ロータの回転軸に平行な方向の長さは、前記内周部の、前記ロータの回転軸に平行な方向の長さよりも短く、且つ、前記中間部の、前記ロータの回転軸に平行な方向の長さよりも長く、且つ、前記磁性体板ブロックの、前記ロータの回転軸に平行な方向の長さと略同じであり、前記外周部の、前記径方向の長さは、前記内周部の、前記径方向の長さよりも長く、且つ、前記中間部の、前記径方向の長さよりも短い。 The rotary electric machine of the present invention is a rotary electric machine which is a switch drillantance motor or a switch drillantance generator, and has a rotor and a stator, and the rotor has a distance in the circumferential direction of the rotary electric machine. A plurality of arranged magnetic plate blocks, each of which is connected to a plurality of magnetic plate blocks having an electromagnetic steel plate with an insulating coating laminated in a plurality of stages in the circumferential direction and a rotating shaft of the rotary electric machine. The stators are a plurality of iron cores arranged with a rotation shaft mounting member, and the stators are spaced apart from each other in the circumferential direction of the rotary electric machine and are not connected to each other, and each of them has the circumference. It is an electromagnetic steel plate with an insulating coating laminated in a plurality of stages in the direction and has a plurality of iron cores having an electromagnetic steel plate with an insulating coating of a flat plate, and each of the plurality of iron cores has a first magnetic pole surface and a second magnetic pole. The first magnetic pole surface and the second magnetic pole surface are rectangular or square surfaces, and as the rotor rotates, the first magnetic pole surface and the second magnetic pole surface become , The first surface and the second surface of the magnetic plate block, respectively, facing the first surface and the second surface of the magnetic plate block at intervals in a direction parallel to the rotation axis of the rotor, and the first surface and the magnetic plate block. The second surface is a rectangular or square surface of the surface of the magnetic plate block separated in a direction parallel to the rotation axis of the rotor, and the circumference of the plurality of magnetic plate blocks. The angle formed by the radial center lines of the two magnetic plate blocks adjacent to each other in the direction is the same , and the two iron cores adjacent to each other in the circumferential direction among the plurality of iron cores have the same angle. When the angle formed by the center line extending in the radial direction of the rotary electric machine is the same and the number of phases of the rotary electric machine is not three, the diameter of two of the plurality of iron cores adjacent to each other in the circumferential direction. The angle formed by the center line extending in the direction is one-third of the number of phases of the angle formed by the center line extending in the radial direction of the two magnetic plate blocks adjacent to each other in the circumferential direction among the plurality of magnetic plate blocks. When the number of phases of the rotary electric machine is three, the angle formed by the radial center lines of the two adjacent iron cores in the circumferential direction among the plurality of iron cores is the plurality of magnetisms. Of the body plate blocks, the two magnetic plate blocks adjacent to each other in the circumferential direction are two-thirds of the angle formed by the center line extending in the radial direction, and the rotating shaft mounting member is the rotation of the rotating electric machine. Inner circumference in contact with the outer peripheral surface of the shaft A portion, an outer peripheral portion in contact with the inner peripheral surface of the magnetic plate block, and an intermediate portion connected to the inner peripheral portion and the outer peripheral portion, and the outer peripheral portion is parallel to the rotation axis of the rotor. The length in the above direction is shorter than the length of the inner peripheral portion in the direction parallel to the rotation axis of the rotor, and longer than the length of the intermediate portion in the direction parallel to the rotation axis of the rotor. Moreover, the length of the magnetic plate block in the direction parallel to the rotation axis of the rotor is substantially the same, and the radial length of the outer peripheral portion is the radial length of the inner peripheral portion. It is longer than parallel and shorter than the radial length of the intermediate portion.

本発明によれば、スイッチドリラクタンスモータおよびスイッチドリラクタンスジェネレータの振動および騒音を低減させることができる。 According to the present invention, the vibration and noise of the switch reluctance motor and the switch reluctance generator can be reduced.

スイッチドリラクタンスモータの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure of a switch reluctance motor. スイッチドリラクタンスモータを回転軸に平行な方向で切った断面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the cross section which cut the switch reluctance motor in the direction parallel to the axis of rotation. スイッチドリラクタンスモータのロータの部分の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure of the rotor part of a switch reluctance motor.

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態を説明する。尚、以下の各図では、説明および表記の都合上、説明に必要な部分のみを、必要に応じて簡略化して示す。また、各図に示すＸ、Ｙ、Ｚ座標は、各図における方向の関係を示すものであり、Ｘ、Ｙ、Ｚ座標の原点は、各図において共通であり、各図に示す位置に限定されない。また、本実施形態では、回転電機が、スイッチドリラクタンスモータである場合を例に挙げて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In each of the following figures, for convenience of explanation and notation, only the parts necessary for explanation are simplified and shown as necessary. Further, the X, Y, and Z coordinates shown in each figure indicate the relationship of directions in each figure, and the origins of the X, Y, and Z coordinates are common in each figure and are limited to the positions shown in each figure. Not done. Further, in the present embodiment, the case where the rotary electric machine is a switch reluctance motor will be described as an example.

図１は、スイッチドリラクタンスモータの構成の一例を示す図である。図１は、スイッチドリラクタンスモータを、その回転軸に沿って見た図である。
図２は、図１に示すスイッチドリラクタンスモータを図１に示すＩ－Ｉの部分で切った場合の断面を示す図（Ｉ－Ｉ断面図）である。 FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration of a switch reluctance motor. FIG. 1 is a view of a switch reluctance motor along its axis of rotation.
FIG. 2 is a view (I-I cross-sectional view) showing a cross section when the switch reluctance motor shown in FIG. 1 is cut at the portion I-I shown in FIG. 1.

図１および図２において、スイッチドリラクタンスモータは、ロータ（回転子）１００と、ステータ（固定子）２００と、回転軸３００とを有する。
図３は、図１に示すスイッチドリラクタンスモータから、ステータ２００を取り除いた様子（スイッチドリラクタンスモータのロータ１００および回転軸３００の部分）を示す図である。図２および図３を参照しながら、ロータ１００の構成の一例を説明する。 In FIGS. 1 and 2, the switch reluctance motor has a rotor (rotor) 100, a stator (stator) 200, and a rotating shaft 300.
FIG. 3 is a diagram showing a state in which the stator 200 is removed from the switch reluctance motor shown in FIG. 1 (parts of the rotor 100 and the rotary shaft 300 of the switch reluctance motor). An example of the configuration of the rotor 100 will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

ロータ１００は、回転軸取付部材１１０と、磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌと、磁性体板ブロック間補強部材１３０ａ～１３０ｌと、磁性体板ブロック外周補強部材１４０と、を有する。尚、本実施形態のロータ１００は、マグネットを備えない。ただし、ロータは、マグネット（永久磁石）を備えていてもよい。尚、ロータがマグネットを備えるスイッチドリラクタンスモータは、公知の技術である。 The rotor 100 includes a rotary shaft mounting member 110, a magnetic plate block 120a to 120l, a magnetic plate block inter-reinforcing member 130a to 130l, and a magnetic plate block outer peripheral reinforcing member 140. The rotor 100 of the present embodiment does not include a magnet. However, the rotor may be provided with a magnet (permanent magnet). A switch reluctance motor in which the rotor is provided with a magnet is a known technique.

回転軸取付部材１１０は、非磁性の材料からなる構造材であり、回転軸３００に連結（固定）される。
図２および図３に示すように、回転軸取付部材１１０は、内周部１１１と中間部１１２と外周部１１３とを有する。内周部１１１と中間部１１２と外周部１１３は、一体となっている。 The rotary shaft mounting member 110 is a structural material made of a non-magnetic material, and is connected (fixed) to the rotary shaft 300.
As shown in FIGS. 2 and 3, the rotary shaft mounting member 110 has an inner peripheral portion 111, an intermediate portion 112, and an outer peripheral portion 113. The inner peripheral portion 111, the intermediate portion 112, and the outer peripheral portion 113 are integrated.

内周部１１１は、回転軸３００の外周面に接する部分である。回転軸取付部材１１０の中心部には、この内周部１１１の内周面を縁とする貫通孔が形成される。この貫通孔は、回転軸３００に対応する大きさを有する。内周部１１１の、回転軸３００に平行な方向（Ｚ軸方向）の長さは、中間部１１２および外周部１１３よりも長い。また、内周部１１１の、スイッチドリラクタンスモータの径方向（Ｙ軸方向等）の長さは、中間部１１２および外周部１１３よりも短い。尚、以下の説明では、スイッチドリラクタンスモータの径方向を必要に応じて径方向と略称する。 The inner peripheral portion 111 is a portion in contact with the outer peripheral surface of the rotating shaft 300. A through hole having an inner peripheral surface of the inner peripheral portion 111 as an edge is formed in the central portion of the rotary shaft mounting member 110. This through hole has a size corresponding to the rotation shaft 300. The length of the inner peripheral portion 111 in the direction parallel to the rotation axis 300 (Z-axis direction) is longer than that of the intermediate portion 112 and the outer peripheral portion 113. Further, the length of the inner peripheral portion 111 in the radial direction (Y-axis direction, etc.) of the switch reluctance motor is shorter than that of the intermediate portion 112 and the outer peripheral portion 113. In the following description, the radial direction of the switch reluctance motor is abbreviated as the radial direction as necessary.

外周部１１３は、後述する磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌおよび磁性体板ブロック間補強部材１３０ａ～１３０ｌの内周面に接する部分である（特に、図３を参照）。外周部１１３の回転軸３００に平行な方向（Ｚ軸方向）の長さは、内周部１１１よりも短く、中間部１１２よりも長く、磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌと略同じである。また、外周部１１３の径方向（Ｙ軸方向等）の長さは、内周部１１１よりも長く、中間部１１２よりも短い。 The outer peripheral portion 113 is a portion in contact with the inner peripheral surface of the magnetic plate blocks 120a to 120l and the reinforcing members 130a to 130l between the magnetic plate blocks, which will be described later (particularly, see FIG. 3). The length of the outer peripheral portion 113 in the direction parallel to the rotation axis 300 (Z-axis direction) is shorter than that of the inner peripheral portion 111 and longer than that of the intermediate portion 112, and is substantially the same as the magnetic plate blocks 120a to 120l. Further, the length of the outer peripheral portion 113 in the radial direction (Y-axis direction, etc.) is longer than that of the inner peripheral portion 111 and shorter than that of the intermediate portion 112.

中間部１１２は、その内周端が内周部１１１の外周側の端部と連接し、且つ、その外周端が外周部１１３の内周側の端部と連接する部分である。中間部１１２の回転軸３００に平行な方向（Ｚ軸方向）の長さは、内周部１１１および外周部１１３よりも短い。また、中間部１１２の径方向（Ｙ軸方向等）の長さは、内周部１１１および外周部１１３よりも長い。 The intermediate portion 112 is a portion in which the inner peripheral end thereof is connected to the outer peripheral side end portion of the inner peripheral portion 111, and the outer peripheral end thereof is connected to the inner peripheral side end portion of the outer peripheral portion 113. The length of the intermediate portion 112 in the direction parallel to the rotation axis 300 (Z-axis direction) is shorter than that of the inner peripheral portion 111 and the outer peripheral portion 113. Further, the length of the intermediate portion 112 in the radial direction (Y-axis direction, etc.) is longer than that of the inner peripheral portion 111 and the outer peripheral portion 113.

図３に示すように、中間部１１２における外周側の領域には、スイッチドリラクタンスモータの周方向に沿って相互に間隔を有した状態で複数の貫通孔１１２ａ～１１２ｌが形成される。複数の貫通孔１１２ａ～１１２ｌは、主として、スイッチドリラクタンスモータ（ロータ１００）を軽量化するためのものである。尚、以下の説明では、スイッチドリラクタンスモータの周方向を必要に応じて周方向と略称する。 As shown in FIG. 3, in the region on the outer peripheral side of the intermediate portion 112, a plurality of through holes 112a to 112l are formed in a state where they are spaced apart from each other along the circumferential direction of the switch reluctance motor. The plurality of through holes 112a to 112l are mainly for reducing the weight of the switch reluctance motor (rotor 100). In the following description, the circumferential direction of the switch reluctance motor is abbreviated as the circumferential direction, if necessary.

以上の内周部１１１、中間部１１２、および外周部１１３が一体となって形成される回転軸取付部材１１０は、剛性を確保する観点から、例えば、アルミニウム合金、エンジニアリングプラスチック等を用いて形成されるようにするのが好ましい。ただし、前述したように、非磁性の材料を用いていれば、必ずしもこれらの材料を用いる必要はない。また、例えば、回転軸取付部材１１０の形状をスポーク状にして、スイッチドリラクタンスモータ（ロータ）の軽量化を図るようにしてもよい。 The rotary shaft mounting member 110 formed by integrating the inner peripheral portion 111, the intermediate portion 112, and the outer peripheral portion 113 is formed by using, for example, an aluminum alloy, engineering plastic, or the like from the viewpoint of ensuring rigidity. It is preferable to do so. However, as described above, if non-magnetic materials are used, it is not always necessary to use these materials. Further, for example, the shape of the rotary shaft mounting member 110 may be made into a spoke shape to reduce the weight of the switch reluctance motor (rotor).

磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌは、それぞれ同じものである。磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌは、それぞれ、同じ形状および大きさの複数の磁性体板を相互に電気的に絶縁された状態で積層して固定することにより形成される。これにより、複数の磁性体板の層間が絶縁される。本実施形態では、磁性体板として方向性電磁鋼板を用いる場合を例に挙げて説明する。 The magnetic plate blocks 120a to 120l are the same. The magnetic plate blocks 120a to 120l are formed by laminating and fixing a plurality of magnetic plates of the same shape and size in a state of being electrically insulated from each other. As a result, the layers of the plurality of magnetic plates are insulated. In this embodiment, a case where a grain-oriented electrical steel sheet is used as the magnetic steel plate will be described as an example.

方向性電磁鋼板として、例えば、グラス被膜を有する方向性電磁鋼板や接着被膜を有する方向性電磁鋼板を用いることができる。鉄損を抑制する観点から、方向性電磁鋼板の厚みは薄い方が好ましいが、厚みが厚い方向性電磁鋼板（所謂厚手材）を用いてもよい。
磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌの大きさに合わせて方向性電磁鋼板を矩形状に切り出す際に、方向性電磁鋼板における磁化容易軸が、当該矩形の特定の辺に平行な方向となるようにする。尚、方向性電磁鋼板を切り出す形状は、矩形状に限定されず、例えば、正方形であってもよい。 As the grain-oriented electrical steel sheet, for example, a grain-oriented electrical steel sheet having a glass coating or a grain-oriented electrical steel sheet having an adhesive film can be used. From the viewpoint of suppressing iron loss, the thickness of the grain-oriented electrical steel sheet is preferably thin, but a thick grain-oriented electrical steel sheet (so-called thick material) may be used.
When the grain-oriented electrical steel sheet is cut into a rectangular shape according to the size of the magnetic steel plate blocks 120a to 120l, the easy axis of magnetization in the grain-oriented electrical steel sheet is set to be parallel to a specific side of the rectangle. .. The shape of cutting out the grain-oriented electrical steel sheet is not limited to a rectangular shape, and may be, for example, a square shape.

そして、このようにして切り出した複数の矩形状の方向性電磁鋼板を、方向性電磁鋼板における磁化容易軸が同じ方向となるように積層する。このとき、複数の方向性電磁鋼板のうち、相互に隣接する２つの方向性電磁鋼板が絶縁されるようにする。また、複数の方向性電磁鋼板を、例えば、接着剤または前述した接着被膜を用いることにより固定する。 Then, the plurality of rectangular grain-shaped electrical steel sheets cut out in this way are laminated so that the easy-magnetizing axes of the grain-oriented electrical steel sheets are in the same direction. At this time, of the plurality of grain-oriented electrical steel sheets, two grain-oriented electrical steel sheets adjacent to each other are insulated. Further, a plurality of grain-oriented electrical steel sheets are fixed by using, for example, an adhesive or the above-mentioned adhesive coating.

以上のようにして構成される磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌは、方向性電磁鋼板における磁化容易軸の方向が回転軸３００に平行な方向（Ｚ軸方向）になるようにして、周方向において間隔を有した状態で配置される。図３では、磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌが周方向において等間隔で配置される場合を例に挙げて示す。このとき、磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌの回転軸３００に平行な方向（Ｚ軸方向）の位置が同じになるようにする。また、磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌの内周面は、回転軸取付部材１１０（外周部１１３）の外周面に固定される。 The magnetic plate blocks 120a to 120l configured as described above are spaced in the circumferential direction so that the direction of the easy magnetization axis of the grain-oriented electrical steel sheet is parallel to the rotation axis 300 (Z-axis direction). It is arranged in a state of having. FIG. 3 shows a case where the magnetic plate blocks 120a to 120l are arranged at equal intervals in the circumferential direction as an example. At this time, the positions of the magnetic plate blocks 120a to 120l in the direction parallel to the rotation axis 300 (Z-axis direction) are set to be the same. Further, the inner peripheral surface of the magnetic plate blocks 120a to 120l is fixed to the outer peripheral surface of the rotary shaft mounting member 110 (outer peripheral portion 113).

本実施形態では、このようにして配置される磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌにより、ロータ１００の外周縁に近い部分に、周方向において間隔を有した状態で、回転軸３００に平行な方向（Ｚ軸方向）の磁気的な突極を持たせることができる。
また、図１～図３に示すように、本実施形態では、磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌに対しヨーク（バックヨーク）を設けない。したがって、磁性体板（方向性電磁鋼板）の使用量を低減でき、スイッチドリラクタンスモータ（ロータ１００）の軽量化と慣性力の抑制とを実現することができる。 In the present embodiment, the magnetic plate blocks 120a to 120l arranged in this way allow the portion near the outer peripheral edge of the rotor 100 to have an interval in the circumferential direction in a direction parallel to the rotation axis 300 (Z). It is possible to have a magnetic salient pole in the axial direction).
Further, as shown in FIGS. 1 to 3, in this embodiment, no yoke (back yoke) is provided for the magnetic plate blocks 120a to 120l. Therefore, the amount of the magnetic steel plate (oriented electrical steel sheet) used can be reduced, and the weight of the switch reluctance motor (rotor 100) can be reduced and the inertial force can be suppressed.

磁性体板ブロック間補強部材１３０ａ～１３０ｌは、周方向において相互に間隔を有して隣接する２つの磁性体板ブロックの間に配置される。このとき、磁性体板ブロック間補強部材１３０ａ～１３０ｌの周方向の端面と、当該磁性体板ブロック間補強部材を間に挟む磁性体板ブロックの周方向の端面とが固着されるようする。これにより、磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌが周方向の応力を受けて変形および移動するのを抑制することができる。また、磁性体板ブロック間補強部材１３０ａ～１３０ｌの内周面は、回転軸取付部材１１０（外周部１１３）の外周面に固定される。 The reinforcing members 130a to 130l between the magnetic plate blocks are arranged between two adjacent magnetic plate blocks at intervals in the circumferential direction. At this time, the peripheral end faces of the magnetic plate block inter-reinforcing members 130a to 130l and the circumferential end faces of the magnetic plate blocks sandwiching the magnetic plate inter-block reinforcing members are fixed to each other. As a result, it is possible to prevent the magnetic plate blocks 120a to 120l from being deformed and moved by receiving stress in the circumferential direction. Further, the inner peripheral surface of the reinforcing members 130a to 130l between the magnetic plate blocks is fixed to the outer peripheral surface of the rotary shaft mounting member 110 (outer peripheral portion 113).

磁性体板ブロック間補強部材１３０ａ～１３０ｌは、非磁性かつ非電導性の材料で形成される。磁性体板ブロック間補強部材１３０ａ～１３０ｌは、剛性を確保する観点から、例えば、エンジニアリングプラスチック等を用いて形成されるようにするのが好ましい。ただし、非磁性かつ非電導性の材料を用いていれば、必ずしもこれらの材料を用いる必要はない。磁性体板ブロック間補強部材１３０ａ～１３０ｌを非電導性の材料とすることにより、渦電流、特に、磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌを取り囲むような電流の経路が形成されることを抑制することができる。 The reinforcing members 130a to 130l between the magnetic plate blocks are made of a non-magnetic and non-conducting material. From the viewpoint of ensuring rigidity, it is preferable that the reinforcing members 130a to 130l between the magnetic plate blocks are formed by using, for example, engineering plastic or the like. However, if non-magnetic and non-conducting materials are used, it is not always necessary to use these materials. By using the reinforcing members 130a to 130l between the magnetic plate blocks as non-conducting materials, it is possible to suppress the formation of eddy currents, particularly current paths surrounding the magnetic plate blocks 120a to 120l. can.

磁性体板ブロック外周補強部材１４０は、薄肉のリング状の部材である。磁性体板ブロック外周補強部材１４０の内径は、回転軸３００から磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌおよび磁性体板ブロック間補強部材１３０ａ～１３０ｌの外周面までの径方向の長さと同じ、または、当該長さよりも少し長い長さを有する。磁性体板ブロック外周補強部材１４０の回転軸３００に平行な方向（Ｚ軸方向）の長さは、磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌと略同じである。 The magnetic plate block outer peripheral reinforcing member 140 is a thin ring-shaped member. The inner diameter of the magnetic plate block outer peripheral reinforcing member 140 is the same as or the same as the radial length from the rotating shaft 300 to the outer peripheral surfaces of the magnetic plate blocks 120a to 120l and the magnetic plate block inter-reinforcing members 130a to 130l. It has a slightly longer length than the ken. The length of the magnetic plate block outer peripheral reinforcing member 140 in the direction parallel to the rotation axis 300 (Z-axis direction) is substantially the same as that of the magnetic plate blocks 120a to 120l.

磁性体板ブロック外周補強部材１４０は、磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌおよび磁性体板ブロック間補強部材１３０ａ～１３０ｌの外周面に対して取り付けられる。このとき、磁性体板ブロック外周補強部材１４０の内周面と、磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌおよび磁性体板ブロック間補強部材１３０ａ～１３０ｌの外周面とが固着されるようにする。これにより、磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌおよび磁性体板ブロック間補強部材１３０ａ～１３０ｌが、スイッチドリラクタンスモータ（ロータ１００）の回転によって生じる遠心力で飛散することを抑制することができる。 The magnetic plate block outer peripheral reinforcing member 140 is attached to the outer peripheral surfaces of the magnetic plate blocks 120a to 120l and the magnetic plate block inter-reinforcing members 130a to 130l. At this time, the inner peripheral surface of the magnetic plate block outer peripheral reinforcing member 140 and the outer peripheral surfaces of the magnetic plate blocks 120a to 120l and the magnetic plate block inter-reinforcing members 130a to 130l are fixed to each other. As a result, it is possible to prevent the magnetic plate blocks 120a to 120l and the reinforcing members 130a to 130l between the magnetic plate blocks from scattering due to the centrifugal force generated by the rotation of the switch reluctance motor (rotor 100).

また、磁性体板ブロック間補強部材１３０ａ～１３０ｌを、磁性体板ブロック外周補強部材１４０の内周面と、回転軸取付部材１１０の外周部１１３との間で、磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌの間を埋めるように、モールドしても良い。 Further, the magnetic plate block reinforcing members 130a to 130l are placed between the inner peripheral surface of the magnetic plate block outer peripheral reinforcing member 140 and the outer peripheral portion 113 of the rotary shaft mounting member 110. It may be molded so as to fill the gap.

磁性体板ブロック外周補強部材１４０は、非磁性かつ高電気抵抗の高強度の材料で形成される。磁性体板ブロック外周補強部材１４０は、剛性を確保する観点から、例えば、ステンレス、カーボンファイバー、またはＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics）を用いて形成されるようにするのか好ましい。ただし、非磁性かつ高電気抵抗の高強度の材料を用いていれば、必ずしもこれらの材料を用いる必要はない。 The magnetic plate block outer peripheral reinforcing member 140 is formed of a non-magnetic, high-strength material having high electrical resistance. From the viewpoint of ensuring rigidity, it is preferable that the magnetic plate block outer peripheral reinforcing member 140 is formed by using, for example, stainless steel, carbon fiber, or FRP (Fiber Reinforced Plastics). However, if non-magnetic and high-strength materials with high electrical resistance are used, it is not always necessary to use these materials.

次に、図１および図２を参照しながら、ステータ２００の構成の一例を説明する。
ステータ２００は、鉄心（ステータコア）２１０ｕ１～２１０ｕ１２、２１０ｗ１～２１０ｗ１２、２１０ｖ１～２１０ｖ１２と、励磁巻線２２０ｕ１～２２０ｕ１２、２２０ｗ１～２２０ｗ１２、２２０ｖ１～２２０ｖ１２とを有する。ここで、ｕ、ｖ、ｗは、それぞれ、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相に対応することを示す。すなわち、励磁巻線２２０ｕ１～２２０ｕ１２には、励磁電流としてＵ相電流が流れ、励磁巻線２２０ｗ１～２２０ｗ１２には、励磁電流としてＷ相電流が流れ、励磁巻線２２０ｖ１～２２０ｖ１２には、励磁電流としてＶ相電流が流れる。尚、各相の励磁巻線は、直列または並列で接続される。
このように本実施形態では、スイッチドリラクタンスモータの相数が３相である場合を例に挙げて示すが、スイッチドリラクタンスモータの相数は３相に限定されない。 Next, an example of the configuration of the stator 200 will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
The stator 200 has iron cores (stator cores) 210u1 to 210u12, 210w1 to 210w12, 210v1 to 210v12, and excitation windings 220u1 to 220u12, 220w1 to 220w12, 220v1 to 220v12. Here, u, v, and w indicate that they correspond to the U phase, the V phase, and the W phase, respectively. That is, a U-phase current flows as an exciting current in the exciting windings 220u1 to 220u12, a W-phase current flows as an exciting current in the exciting windings 220w1 to 220w12, and an exciting current flows in the exciting windings 220v1 to 220v12. V-phase current flows. The excitation windings of each phase are connected in series or in parallel.
As described above, in the present embodiment, the case where the number of phases of the switch reluctance motor is three is shown as an example, but the number of phases of the switch reluctance motor is not limited to three phases.

鉄心２１０ｕ１～ｕ１２、２１０ｗ１～ｗ１２、２１０ｖ１～２１０ｖ１２は、それぞれ同じものである。
鉄心２１０ｕ１～ｕ１２、２１０ｗ１～ｗ１２、２１０ｖ１～２１０ｖ１２は、それぞれ、同じ形状および大きさの複数の磁性体板を積層して固定することにより形成される。本実施形態では、磁性体板として、同じ形状および大きさの方向性電磁鋼板を用いる。鉄心２１０ｕ１～ｕ１２、２１０ｗ１～ｗ１２、２１０ｖ１～２１０ｖ１２における磁路の方向と、方向性電磁鋼板の磁化容易軸の方向とが同じ方向になる長さが可及的に長くなるように、複数の方向性電磁鋼板を、同じ形状および大きさで切り出す。そして、切り出した複数の方向性電磁鋼板を、磁化容易軸の方向が同じ方向になるように積層し、固定する。このとき、磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌを形成する場合と同様に、複数の方向性電磁鋼板を相互に電気的に絶縁された状態で積層して固定してもよい。 The iron cores 210u1 to u12, 210w1 to w12, and 210v1 to 210v12 are the same, respectively.
The iron cores 210u1 to u12, 210w1 to w12, and 210v1 to 210v12 are formed by laminating and fixing a plurality of magnetic plates having the same shape and size, respectively. In this embodiment, a grain-oriented electrical steel sheet having the same shape and size is used as the magnetic steel plate. Multiple directions so that the length in which the direction of the magnetic path in the iron cores 210u1 to u12, 210w1 to w12, 210v1 to 210v12 and the direction of the easily magnetized axis of the grain-oriented electrical steel sheet are in the same direction is as long as possible. The electrical steel sheet is cut out with the same shape and size. Then, the plurality of grain-oriented electrical steel sheets cut out are laminated and fixed so that the directions of the easy-magnetizing axes are the same. At this time, as in the case of forming the magnetic plate blocks 120a to 120l, a plurality of grain-oriented electrical steel sheets may be laminated and fixed in a state of being electrically insulated from each other.

鉄心２１０ｕ１～ｕ１２、２１０ｗ１～ｗ１２、２１０ｖ１～２１０ｖ１２は、周方向において間隔を有し、且つ、相互に磁気的に連結されない状態で配置される。このとき、方向性電磁鋼板の積層方向が周方向となるようにする。図１では、鉄心２１０ｕ１～ｕ１２、２１０ｗ１～ｗ１２、２１０ｖ１～２１０ｖ１２が周方向において等間隔で配置される場合を例に挙げて示す。このとき、鉄心２１０ｕ１～ｕ１２、２１０ｗ１～ｗ１２、２１０ｖ１～２１０ｖ１２の周方向における間隔が、磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌの周方向における間隔の３分の１又は３分の２になるようにするのが好ましい。尚、スイッチドリラクタンスモータの相数が３相でない場合には、鉄心の周方向における間隔が、磁性体板ブロックの周方向における間隔の相数分の１になるようにするのが好ましい。 The iron cores 210u1 to u12, 210w1 to w12, and 210v1 to 210v12 are arranged in a state where they are spaced apart in the circumferential direction and are not magnetically connected to each other. At this time, the stacking direction of the grain-oriented electrical steel sheets is set to be the circumferential direction. In FIG. 1, a case where iron cores 210u1 to u12, 210w1 to w12, and 210v1 to 210v12 are arranged at equal intervals in the circumferential direction is shown as an example. At this time, the spacing in the circumferential direction of the iron cores 210u1 to u12, 210w1 to w12, and 210v1 to 210v12 is set to one-third or two-thirds of the spacing in the circumferential direction of the magnetic plate blocks 120a to 120l. Is preferable. When the number of phases of the switch reluctance motor is not three, it is preferable that the spacing in the circumferential direction of the iron core is one-third of the number of phases of the spacing in the circumferential direction of the magnetic plate block.

鉄心２１０ｕ１～ｕ１２、２１０ｗ１～ｗ１２、２１０ｖ１～２１０ｖ１２は、それぞれ、第１の磁極面および第２の磁極面を有する。第１の磁極面および第２の磁極面は、ステータ２００における突極を構成する。図２では、鉄心２１０ｕ１における第１の磁極面２１１ｕ１および第２の磁極面２１２ｕ１と、鉄心２１０ｕ７における第１の磁極面２１１ｕ７および第２の磁極面２１２ｕ７を示す。
前記第１の磁極面、前記第２の磁極面は、それぞれ、ロータ１００の回転に伴って、回転軸３００に平行な方向（Ｚ軸方向）において、磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌの第１の面、第２の面と間隔を有した状態で対向する位置に配置される。磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌの第１の面および第２の面は、磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌの面のうち、回転軸３００に平行な方向（Ｚ軸方向）において相互に対向する面である。 The iron cores 210u1 to u12, 210w1 to w12, and 210v1 to 210v12 have a first magnetic pole surface and a second magnetic pole surface, respectively. The first magnetic pole surface and the second magnetic pole surface form a salient pole in the stator 200. FIG. 2 shows the first magnetic pole surface 211u1 and the second magnetic pole surface 212u1 in the iron core 210u1, and the first magnetic pole surface 211u7 and the second magnetic pole surface 212u7 in the iron core 210u7.
The first magnetic pole surface and the second magnetic pole surface are the first of the magnetic plate blocks 120a to 120l in the direction parallel to the rotation axis 300 (Z-axis direction) as the rotor 100 rotates. It is arranged at a position facing the surface and the second surface with a distance from each other. The first surface and the second surface of the magnetic plate blocks 120a to 120l are the surfaces of the magnetic plate blocks 120a to 120l that face each other in the direction parallel to the rotation axis 300 (Z-axis direction). be.

このようにして前記第１の磁極面、前記第２の磁極面が、それぞれ、磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌの前記第１の面、前記第２の面と間隔を有した状態で対向した際に、前記第１の磁極面、前記第２の磁極面の中心が、それぞれ、前記第１の面、前記第２の面の径方向の中心の位置と対向するようにする。
さらに、前記第１の磁極面と前記第１の面との間隔と、前記第２の磁極面と前記第２の面との間隔とが同じになるようにする。また、前記第１の磁極面、前記第２の磁極面、前記第１の面、および前記第２の面の方向が回転軸３００に垂直な方向（平行）になるようにする。 In this way, when the first magnetic pole surface and the second magnetic pole surface face each other with a distance from the first surface and the second surface of the magnetic plate blocks 120a to 120l, respectively. In addition, the center of the first magnetic pole surface and the second magnetic pole surface is made to face the positions of the radial centers of the first surface and the second surface, respectively.
Further, the distance between the first magnetic pole surface and the first surface is set to be the same as the distance between the second magnetic pole surface and the second surface. Further, the directions of the first magnetic pole surface, the second magnetic pole surface, the first surface, and the second surface are set to be perpendicular (parallel) to the rotation axis 300.

図２では、回転軸３００に平行な方向（Ｚ軸方向）において、鉄心２１０ｕ１における第１の磁極面２１１ｕ１が、磁性体板ブロック１２０ａの第１の面１２１ａと間隔を有して対向している状態を示す。また、回転軸３００に平行な方向（Ｚ軸方向）において、鉄心２１０ｕ１における第２の磁極面２１２ｕ１が、磁性体板ブロック１２０ａの第２の面１２２ａと間隔を有して対向している状態を示す。 In FIG. 2, in the direction parallel to the rotation axis 300 (Z-axis direction), the first magnetic pole surface 211u1 of the iron core 210u1 faces the first surface 121a of the magnetic plate block 120a at a distance. Indicates the state. Further, in the direction parallel to the rotation axis 300 (Z-axis direction), the second magnetic pole surface 212u1 of the iron core 210u1 faces the second surface 122a of the magnetic plate block 120a at a distance. show.

同様に、回転軸３００に平行な方向（Ｚ軸方向）において、鉄心２１０ｕ７における第１の磁極面２１１ｕ７が、磁性体板ブロック１２０ｇの第１の面１２１ｇと間隔を有して対向している状態を示す。また、回転軸３００に平行な方向（Ｚ軸方向）において、鉄心２１０ｕ７における第２の磁極面２１２ｕ７が、磁性体板ブロック１２０ｇの第２の面１２２ｇと間隔を有して対向している状態を示す。 Similarly, in the direction parallel to the rotation axis 300 (Z-axis direction), the first magnetic pole surface 211u7 of the iron core 210u7 faces the first surface 121g of the magnetic plate block 120g at a distance. Is shown. Further, in the direction parallel to the rotation axis 300 (Z-axis direction), the second magnetic pole surface 212u7 of the iron core 210u7 faces the second surface 122g of the magnetic plate block 120g at a distance. show.

鉄心２１０ｕ１～ｕ１２、２１０ｗ１～ｗ１２、２１０ｖ１～２１０ｖ１２は、それぞれ、第１～第５の部分を有する。
前記第１の部分は、前記第１の磁極面から、前記第１の面が配置されていない側に延設される部分である。
前記第２の部分は、前記第２の磁極面から、前記第２の面が配置されていない側に延設される部分である。 The iron cores 210u1 to u12, 210w1 to w12, and 210v1 to 210v12 have first to fifth portions, respectively.
The first portion is a portion extending from the first magnetic pole surface to the side where the first surface is not arranged.
The second portion is a portion extending from the second magnetic pole surface to the side where the second surface is not arranged.

前記第３の部分は、前記第１の部分の両端部のうち、前記第１の磁極面でない方の端部から、ロータ１００（磁性体板ブロック外周補強部材１４０）の外周側の端面よりも外側まで延設される部分である。
前記第４の部分は、前記第２の部分の両端部のうち、前記第２の磁極面でない方の端部から、ロータ１００（磁性体板ブロック外周補強部材１４０）の外周側の端面よりも外側まで延設される部分である。
前記第５の部分は、前記第３の部分の両端部のうち、前記第１の部分と連通する端部でない方の端部と、前記第４の部分の両端部のうち、前記第２の部分と連通する端部でない方の端部とを相互に繋ぐ部分である。 The third portion is from both ends of the first portion, whichever is not the first magnetic pole surface, to the outer peripheral side end surface of the rotor 100 (magnetic material plate block outer peripheral reinforcing member 140). It is a part that extends to the outside.
The fourth portion is from both ends of the second portion, whichever is not the second magnetic pole surface, to the outer peripheral side end surface of the rotor 100 (magnetic material plate block outer peripheral reinforcing member 140). It is a part that extends to the outside.
The fifth portion is the end portion of both ends of the third portion that is not the end that communicates with the first portion, and the end portion of both ends of the fourth portion. It is a part that connects the part and the end that is not the end that communicates with each other.

具体的に、図１および図２に示す例では、鉄心２１０ｕ１は、第１の部分２１３ｕ１、第２の部分２１４ｕ１、第３の部分２１５ｕ１、第４の部分２１６ｕ１、および第５の部分２１７ｕ１を有する。
第１の部分２１３ｕ１は、第１の磁極面２１１ｕ１から、第１の磁極面２１１ｕ１に垂直な方向（回転軸３００に平行な方向）に沿って、第１の面１２１ａが配置されていない側に延設される部分である。
第２の部分２１４ｕ１は、第２の磁極面２１２ｕ１から、第２の磁極面２１２ｕに垂直な方向（回転軸３００に平行な方向）に沿って、第２の面１２２ａが配置されていない側に延設される部分である。 Specifically, in the example shown in FIGS. 1 and 2, the iron core 210u1 has a first portion 213u1, a second portion 214u1, a third portion 215u1, a fourth portion 216u1, and a fifth portion 217u1. ..
The first portion 213u1 is located on the side from the first magnetic pole surface 211u1 to the side where the first surface 121a is not arranged along the direction perpendicular to the first magnetic pole surface 211u1 (the direction parallel to the rotation axis 300). It is a part to be extended.
The second portion 214u1 is located on the side from the second magnetic pole surface 212u1 along the direction perpendicular to the second magnetic pole surface 212u (the direction parallel to the axis of rotation 300) where the second surface 122a is not arranged. It is a part to be extended.

第３の部分２１５ｕ１は、第１の部分２１３ｕ１の両端部のうち、第１の磁極面２１１ｕ１でない方の端部から、径方向（Ｙ軸方向）に沿って、ロータ１００（磁性体板ブロック外周補強部材１４０）の外周側の端面よりも外側まで延設される部分である。
第４の部分２１６ｕ１は、第２の部分２１４ｕ１の両端部のうち、第２の磁極面２１２ｕでない方の端部から、径方向（Ｙ軸方向）に沿って、ロータ１００（磁性体板ブロック外周補強部材１４０）の外周側の端面よりも外側まで延設される部分である。 The third portion 215u1 is a rotor 100 (magnetic material plate block outer circumference) along the radial direction (Y-axis direction) from the end portion of both ends of the first portion 213u1 that is not the first magnetic pole surface 211u1. It is a portion extending to the outside of the end face on the outer peripheral side of the reinforcing member 140).
The fourth portion 216u1 is formed by the rotor 100 (magnetic material plate block outer circumference) along the radial direction (Y-axis direction) from the end portion of both ends of the second portion 214u1 that is not the second magnetic pole surface 212u. It is a portion extending to the outside of the end face on the outer peripheral side of the reinforcing member 140).

第５の部分２１７ｕ１は、第３の部分２１５ｕ１の両端部のうち、第１の部分２１３ｕ１と連通する端部でない方の端部と、第４の部分２１６ｕ１の両端部のうち、第２の部分２１４ｕ１と連通する端部でない方の端部とを相互に繋ぐ部分であり、回転軸３００に平行な方向（Ｚ軸方向）に延設される部分である。 The fifth portion 217u1 is a second portion of both ends of the third portion 215u1 which is not the end communicating with the first portion 213u1 and both ends of the fourth portion 216u1. It is a portion that connects the end portion that is not the end portion that communicates with 214u1 to each other, and is a portion that extends in a direction parallel to the rotation axis 300 (Z-axis direction).

同様に、鉄心２１０ｕ７も、第１の部分２１３ｕ７、第２の部分２１４ｕ７、第３の部分２１５ｕ７、第４の部分２１６ｕ７、および第５の部分２１７ｕ７を有する。
図１および図２に示す例では、鉄心２１０ｕ１～ｕ１２、２１０ｗ１～ｗ１２、２１０ｖ１～２１０ｖ１２の磁路に垂直な断面は、場所に依らず同じ大きさの矩形状である。
尚、磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌおよび鉄心２１０ｕ１～ｕ１２、２１０ｗ１～ｗ１２、２１０ｖ１～２１０ｖ１２は、電磁鋼板として、熱処理が施された電磁鋼板を用いるのが好ましい。電磁鋼板における歪みを除去することができるからである。 Similarly, the iron core 210u7 also has a first portion 213u7, a second portion 214u7, a third portion 215u7, a fourth portion 216u7, and a fifth portion 217u7.
In the examples shown in FIGS. 1 and 2, the cross sections of the iron cores 210u1 to u12, 210w1 to w12, and 210v1 to 210v12 perpendicular to the magnetic path are rectangular shapes having the same size regardless of the location.
As the magnetic steel plate blocks 120a to 120l and the iron cores 210u1 to u12, 210w1 to w12, and 210v1 to 210v12, it is preferable to use heat-treated electrical steel sheets. This is because the strain on the electrical steel sheet can be removed.

励磁巻線２２０ｕ１～２２０ｕ１２、２２０ｗ１～２２０ｗ１２、２２０ｖ１～２２０ｖ１２は、それぞれ、同じものである。
図１および図２に示すように、励磁巻線２２０ｕ１～２２０ｕ１２、２２０ｗ１～２２０ｗ１２、２２０ｖ１～２２０ｖ１２は、それぞれ、鉄心２１０ｕ１～ｕ１２、２１０ｗ１～ｗ１２、２１０ｖ１～２１０ｖ１２に巻き回される。このとき、励磁巻線２２０ｕ１～２２０ｕ１２、２２０ｗ１～２２０ｗ１２、２２０ｖ１～２２０ｖ１２と、鉄心２１０ｕ１～ｕ１２、２１０ｗ１～ｗ１２、２１０ｖ１～２１０ｖ１２とが絶縁されるようにする。
図２では、鉄心２１０ｕ１の第５の部分２１７ｕ１に励磁巻線２２０ｕ１が巻き回されている状態と、鉄心２１０ｕ７の第５の部分２１７ｕ７に励磁巻線２２０ｕ７が巻き回されている状態とを示す。 The excitation windings 220u1 to 220u12, 220w1 to 220w12, and 220v1 to 220v12 are the same, respectively.
As shown in FIGS. 1 and 2, the excitation windings 220u1 to 220u12, 220w1 to 220w12, and 220v1 to 220v12 are wound around the iron cores 210u1 to u12, 210w1 to w12, and 210v1 to 210v12, respectively. At this time, the excitation windings 220u1 to 220u12, 220w1 to 220w12, 220v1 to 220v12 and the iron cores 210u1 to u12, 210w1 to w12, 210v1 to 210v12 are insulated.
FIG. 2 shows a state in which the excitation winding 220u1 is wound around the fifth portion 217u1 of the iron core 210u1 and a state in which the excitation winding 220u7 is wound around the fifth portion 217u7 of the iron core 210u7.

励磁巻線２２０ｕ１～２２０ｕ１２、２２０ｗ１～２２０ｗ１２、２２０ｖ１～２２０ｖ１２が巻き回された鉄心２１０ｕ１～２１０ｕ１２、２１０ｗ１～２１０ｗ１２、２１０ｖ１～２１０ｖ１２は、ロータ１００の外周側から取り付けられ、固定される。 The iron cores 210u1 to 210u12, 210w1 to 210w12, and 210v1 to 210v12 around which the excitation windings 220u1 to 220u12, 220w1 to 220w12, 220v1 to 220v12 are wound are attached and fixed from the outer peripheral side of the rotor 100.

以上の構成を有するスイッチドリラクタンスモータを駆動し、ロータ１００を回転させる際には、ロータ１００の磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌと、鉄心２１０ｕ１～２１０ｕ１２、２１０ｗ１～２１０ｗ１２、２１０ｖ１～２１０ｖ１２との位置の関係に応じて、Ｕ相の励磁巻線２２０ｕ１～２２０ｕ１２、Ｗ相の励磁巻線２２０ｗ１～２２０ｗ１２、Ｖ相の励磁巻線２２０ｖ１～２２０ｖ１２に励磁電流を流すタイミングをずらす。 When driving the switch reluctance motor having the above configuration and rotating the rotor 100, the positions of the magnetic plate blocks 120a to 120l of the rotor 100 and the iron cores 210u1 to 210u12, 210w1 to 210w12, 210v1 to 210v12 are located. Depending on the relationship, the timing of passing the exciting current through the U-phase exciting windings 220u1 to 220u12, the W-phase exciting windings 220w1 to 220w12, and the V-phase exciting windings 220v1 to 220v12 is shifted.

例えば、図１に示す状態で、紙面に向かって時計回りにロータ１００を回転させる場合には、例えば、以下のようにすればよい。
まず、Ｗ相の励磁巻線２２０ｗ１～２２０ｗ１２に励磁電流を流す。 For example, in the state shown in FIG. 1, when rotating the rotor 100 clockwise toward the paper surface, for example, the following may be performed.
First, an exciting current is passed through the W-phase excitation windings 220w1 to 220w12.

その後、周方向において磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌと鉄心２１０ｗ１～２１０ｗ１２とが重なるタイミングで、励磁電流の供給先をＷ相の励磁巻線２２０ｗ１～２２０ｗ１２からＶ相の励磁巻線２２０ｖ１～２２０ｖ１２に切り替える。
その後、周方向において磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌと鉄心２１０ｖ１～２１０ｖ１２とが重なるタイミングで、励磁電流の供給先をＶ相の励磁巻線２２０ｖ１～２２０ｖ１２からＵ相の励磁巻線２２０ｕ１～２２０ｕ１２に切り替える。
以降、以上の処理を繰り返す。 After that, at the timing when the magnetic plate blocks 120a to 120l and the iron cores 210w1 to 210w12 overlap in the circumferential direction, the supply destination of the exciting current is switched from the W phase exciting windings 220w1 to 220w12 to the V phase exciting windings 220v1 to 220v12. ..
After that, at the timing when the magnetic plate blocks 120a to 120l and the iron cores 210v1 to 210v12 overlap in the circumferential direction, the supply destination of the exciting current is switched from the V-phase exciting windings 220v1 to 220v12 to the U-phase exciting windings 220u1 to 220u12. ..
After that, the above processing is repeated.

尚、励磁電流を切り替えるタイミングは、前述したタイミングに限定されない。例えば、以下のようにしてもよい。
図１の紙面に向かって時計回りにロータ１００が回転している際に、周方向において磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌと鉄心２１０ｖ１～２１０ｖ１２とが重なる少し前のタイミングで、Ｖ相の励磁巻線２２０ｖ１～２２０ｖ１２への励磁電流の供給を継続したまま、Ｕ相の励磁巻線２２０ｕ１～２２０ｕ１２への励磁電流の供給を開始する。
その後、周方向において磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌと鉄心２１０ｖ１～２１０ｖ１２とが重なったタイミングまたはそのタイミングよりも少し後のタイミングで、Ｖ相の励磁巻線２２０ｖ１～２２０ｖ１２への励磁電流の供給を停止させる。 The timing of switching the excitation current is not limited to the timing described above. For example, it may be as follows.
When the rotor 100 is rotating clockwise toward the paper surface of FIG. 1, the V-phase excitation winding is performed shortly before the magnetic plate blocks 120a to 120l and the iron cores 210v1 to 210v12 overlap in the circumferential direction. While continuing to supply the exciting current to 220v1 to 220v12, the supply of the exciting current to the U-phase exciting windings 220u1 to 220u12 is started.
After that, the supply of the exciting current to the V-phase exciting windings 220v1 to 220v12 is stopped at the timing when the magnetic plate blocks 120a to 120l and the iron cores 210v1 to 210v12 overlap in the circumferential direction or at a timing slightly later than that timing. Let me.

その後、周方向において磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌと鉄心２１０ｕ１～２１０ｕ１２とが重なる少し前のタイミングで、Ｕ相の励磁巻線２２０ｕ１～２２０ｕ１２への励磁電流の供給を継続したまま、Ｗ相の励磁巻線２２０ｗ１～２２０ｗ１２への励磁電流の供給を開始する。
その後、周方向において磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌと鉄心２１０ｕ１～２１０ｕ１２とが重なったタイミングまたはそのタイミングよりも少し後のタイミングで、Ｕ相の励磁巻線２２０ｕ１～２２０ｕ１２への励磁電流の供給を停止させる。
以降、以上の処理を繰り返す。 After that, at a timing shortly before the magnetic plate blocks 120a to 120l and the iron cores 210u1 to 210u12 overlap in the circumferential direction, the W phase excitation is performed while the exciting current is continuously supplied to the U phase excitation windings 220u1 to 220u12. The supply of the exciting current to the windings 220w1 to 220w12 is started.
After that, the supply of the exciting current to the exciting windings 220u1 to 220u12 of the U phase is stopped at the timing when the magnetic plate blocks 120a to 120l and the iron cores 210u1 to 210u12 overlap in the circumferential direction or at a timing slightly later than that timing. Let me.
After that, the above processing is repeated.

また、スイッチドリラクタンスモータを駆動する際には、鉄心２１０ｕ１～ｕ１２、２１０ｗ１～ｗ１２、２１０ｖ１～２１０ｖ１２に誘起される電圧の波形が略矩形波になるようにするのが好ましい。
方向性電磁鋼板は無方向性電磁鋼板に比べ、低磁場での透磁率が１桁大きいため、矩形波の励磁電圧でモータを駆動するのに適する。また、方向性電磁鋼板は無方向性電磁鋼板に比べ、飽和磁束密度が高い。正弦波および矩形波の波形の基本波成分の違いを考慮すると、ロータ１００の磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌに方向性電磁鋼板を用いれば、無方向性電磁鋼板を用いた場合に比べ、スイッチドリラクタンスモータのトルクを大きくすることができる。 Further, when driving the switch reluctance motor, it is preferable that the waveform of the voltage induced in the iron cores 210u1 to u12, 210w1 to w12, and 210v1 to 210v12 becomes a substantially rectangular wave.
Since the grain-oriented electrical steel sheet has an order of magnitude higher magnetic permeability in a low magnetic field than the non-oriented electrical steel sheet, it is suitable for driving a motor with a square wave exciting voltage. Further, the grain-oriented electrical steel sheet has a higher saturation magnetic flux density than the non-oriented electrical steel sheet. Considering the difference in the fundamental wave components of the sine wave and square wave waveforms, if a grain-oriented electrical steel sheet is used for the magnetic steel plate blocks 120a to 120l of the rotor 100, it is switched as compared with the case where the grain-oriented electrical steel sheet is used. The torque of the reluctance motor can be increased.

しかしながら、従来のスイッチドリラクタンスモータのロータに方向性電磁鋼板を使用すると、方向性電磁鋼板に回転磁界が発生するため、このような方向性電磁鋼板の優れた特性を十分に活かすことができなかった。これに対し、本実施形態では、方向性電磁鋼板に発生する回転磁界を抑制することができる。したがって、ロータ１００に方向性電磁鋼板を使用し、鉄心２１０ｕ１～ｕ１２、２１０ｗ１～ｗ１２、２１０ｖ１～２１０ｖ１２に誘起される電圧の波形が略矩形波になるようにすることで、スイッチドリラクタンスモータのトルクを大きくすることができる。
ただし、必ずしもこのようにする必要はなく、鉄心２１０ｕ１～ｕ１２、２１０ｗ１～ｗ１２、２１０ｖ１～２１０ｖ１２に誘起される電圧の波形は、例えば正弦波であってもよい。 However, when a grain-oriented electrical steel sheet is used for the rotor of a conventional switch reluctance motor, a rotating magnetic field is generated in the grain-oriented electrical steel sheet, so that the excellent characteristics of such grain-oriented electrical steel sheet cannot be fully utilized. rice field. On the other hand, in the present embodiment, the rotating magnetic field generated in the grain-oriented electrical steel sheet can be suppressed. Therefore, by using grain-oriented electrical steel sheets for the rotor 100 and making the waveforms of the voltages induced in the iron cores 210u1 to u12, 210w1 to w12, and 210v1 to 210v12 substantially rectangular, the torque of the switch reluctance motor. Can be increased.
However, it is not always necessary to do so, and the waveform of the voltage induced in the iron cores 210u1 to u12, 210w1 to w12, and 210v1 to 210v12 may be, for example, a sine wave.

ここで、一般的なスイッチドリラクタンスモータと同様に、鉄心２１０ｕ１～ｕ１２、２１０ｗ１～ｗ１２、２１０ｖ１～２１０ｖ１２の周方向における間隔を、磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌの周方向における間隔の３分の１になるようにするのが好ましい。このようにすれば、一般的なスイッチドリラクタンスモータと同様に、ロータ１００を任意の回転方向に安定して回転させることができるからである。また、鉄心２１０ｕ１～ｕ１２、２１０ｗ１～ｗ１２、２１０ｖ１～２１０ｖ１２の周方向における間隔を、磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌの周方向における間隔の３分の２とすることができる。この場合には、前記３分の１とした場合に比べ、回転方向が逆となり回転数も半分となるが、ロータ１００とステータ２００との間の磁気吸引力の変動が小さくなり、振動および騒音を小さくすることができる。尚、スイッチドリラクタンスモータの相数が３相でない場合には、鉄心の周方向における間隔を、磁性体板ブロックの周方向における間隔の相数分の１になるようにするのが好ましい。 Here, similarly to a general switch reluctance motor, the spacing between the iron cores 210u1 to u12, 210w1 to w12, and 210v1 to 210v12 in the circumferential direction is one-third of the spacing in the circumferential direction of the magnetic plate blocks 120a to 120l. It is preferable to make it. This is because, like a general switch reluctance motor, the rotor 100 can be stably rotated in an arbitrary rotation direction. Further, the distance between the iron cores 210u1 to u12, 210w1 to w12, and 210v1 to 210v12 in the circumferential direction can be set to two-thirds of the distance between the magnetic plate blocks 120a to 120l in the circumferential direction. In this case, the rotation direction is reversed and the rotation speed is halved as compared with the case where the rotation speed is reduced to one-third, but the fluctuation of the magnetic attraction force between the rotor 100 and the stator 200 is small, and vibration and noise are reduced. Can be made smaller. When the number of phases of the switch reluctance motor is not three, it is preferable that the spacing in the circumferential direction of the iron core is one-third of the number of phases of the spacing in the circumferential direction of the magnetic plate block.

以上のように本実施形態では、周方向において等間隔で配置された磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌをロータ１００の突極とする。磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌの第１の面（１２１ａ、１２１ｇ）、第２の面（１２２ａ、１２２ｇ）に対し回転軸３００に平行な方向において間隔を有して配置される第１の磁極面（２１１ｕ１、２１１ｕ７）、第２の磁極面（２１２ｕ１、２１２ｕ７）を有する鉄心２１０ｕ１～ｕ１２、２１０ｗ１～ｗ１２、２１０ｖ１～２１０ｖ１２をステータ２００の鉄心とする。 As described above, in the present embodiment, the magnetic plate blocks 120a to 120l arranged at equal intervals in the circumferential direction are the salient poles of the rotor 100. First magnetic pole surfaces arranged at intervals in a direction parallel to the axis of rotation 300 with respect to the first surface (121a, 121g) and the second surface (122a, 122g) of the magnetic plate blocks 120a to 120l. (211u1, 211u7), iron cores 210u1 to u12, 210w1 to w12, and 210v1 to 210v12 having second magnetic pole surfaces (212u1, 212u7) are used as the cores of the stator 200.

したがって、ロータ１００とステータ２００との間の磁気吸引力を前記第１の磁極面と前記第２の磁極面とに平行な一方向とすることにより、ロータ１００の変形を抑制することが容易になる。よって、スイッチドリラクタンスモータにおける振動および騒音を抑制することができる。また、前記第１の磁極面と前記第２の磁極面との間に挟まれたロータ１００の磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌには、周方向に移動する大きな磁気吸引力が働くが、径方向（Ｙ軸方向等）および回転軸３００に平行な方向（Ｚ軸方向）には大きな磁気吸引力は働かない。したがって、薄い円盤状のロータ１００の振動を抑制することができる。 Therefore, by setting the magnetic attraction force between the rotor 100 and the stator 200 in one direction parallel to the first magnetic pole surface and the second magnetic pole surface, it is easy to suppress the deformation of the rotor 100. Become. Therefore, vibration and noise in the switch reluctance motor can be suppressed. Further, a large magnetic attraction force moving in the circumferential direction acts on the magnetic plate blocks 120a to 120l of the rotor 100 sandwiched between the first magnetic pole surface and the second magnetic pole surface, but in the radial direction. A large magnetic attraction does not work in the direction parallel to the rotation axis 300 (Y-axis direction, etc.) and in the direction parallel to the rotation axis 300 (Z-axis direction). Therefore, the vibration of the thin disk-shaped rotor 100 can be suppressed.

また、本実施形態では、１つの鉄心（ステータコア）でロータを上下から挟むようにしてアキシャルギャップ型のスイッチドリラクタンスモータを構成する。したがって、前記第１の磁極面と前記第２の磁極面との間隔を高精度に調整することを容易に行うことができる。よって、例えば、ロータを上下から挟む２つの分離したステータコアを持つアキシャルギャップ型のモータに比べ、ロータ１００とステータ２００とのギャップの精度の管理を容易に行うことができる。 Further, in the present embodiment, an axial gap type switch reluctance motor is configured by sandwiching the rotor from above and below with one iron core (stator core). Therefore, it is possible to easily adjust the distance between the first magnetic pole surface and the second magnetic pole surface with high accuracy. Therefore, for example, the accuracy of the gap between the rotor 100 and the stator 200 can be easily controlled as compared with the axial gap type motor having two separated stator cores sandwiching the rotor from above and below.

（変形例）
＜変形例１＞
本実施形態では、回転電機が、スイッチドリラクタンスモータである場合を例に挙げて説明したが、図１～図３に示した構成の回転電機を発電機として動作させることにより、スイッチドリラクタンスジェネレータとすることができる。 (Modification example)
<Modification 1>
In the present embodiment, the case where the rotary electric machine is a switch reluctance motor has been described as an example, but the switch reluctance generator is generated by operating the rotary electric machine having the configurations shown in FIGS. 1 to 3 as a generator. Can be.

＜変形例２＞
本実施形態では、磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌを構成する磁性体板として、方向性電磁鋼板を用いた場合を例に挙げて説明した。しかしながら、磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌを構成する磁性体板は、方向性電磁鋼板に限定されない。例えば、磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌを構成する磁性体板を、方向性電磁鋼板以外の軟質磁性体板（例えば無方向性電磁鋼板）としてもよい。 <Modification 2>
In the present embodiment, a case where a grain-oriented electrical steel sheet is used as the magnetic material plate constituting the magnetic material plate blocks 120a to 120l has been described as an example. However, the magnetic material plates constituting the magnetic material plate blocks 120a to 120l are not limited to the grain-oriented electrical steel sheets. For example, the magnetic material plates constituting the magnetic material plate blocks 120a to 120l may be soft magnetic material plates other than the grain-oriented electrical steel sheets (for example, non-oriented electrical steel sheets).

＜変形例３＞
本実施形態では、周方向において相互に間隔を有して隣接する２つの磁性体板ブロックの間の領域の全てを埋めるように磁性体板ブロック間補強部材１３０ａ～１３０ｌを配置する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌが周方向の応力を受けて変形および移動が生じない、または、当該変形および移動が実用上問題のない範囲であるようにしていれば、周方向において相互に間隔を有して隣接する２つの磁性体板ブロックの間の領域の一部または全部を空隙にしてもよい。周方向において相互に間隔を有して隣接する２つの磁性体板ブロックの間の領域の全部を空隙にする場合には、当該領域には何も設けないことになり、磁性体板ブロック間補強部材１３０ａ～１３０ｌは不要になる。 <Modification 3>
In the present embodiment, as an example, the reinforcing members 130a to 130l between the magnetic plate blocks are arranged so as to fill the entire region between the two adjacent magnetic plate blocks with mutual spacing in the circumferential direction. I mentioned and explained. However, if the magnetic plate blocks 120a to 120l are not deformed or moved due to stress in the circumferential direction, or if the deformation and movement are within a range in which there is no practical problem, they are mutually in the circumferential direction. Part or all of the area between two adjacent magnetic plate blocks at intervals may be voids. If the entire region between two adjacent magnetic plate blocks having a mutual spacing in the circumferential direction is made into a gap, nothing is provided in the region, and reinforcement between the magnetic plate blocks is provided. Members 130a to 130l are not required.

＜変形例４＞
本実施形態では、鉄心２１０ｕ１～ｕ１２、２１０ｗ１～ｗ１２、２１０ｖ１～２１０ｖ１２を構成する磁性体板として、方向性電磁鋼板を用いた場合を例に挙げて説明した。しかしながら、鉄心２１０ｕ１～ｕ１２、２１０ｗ１～ｗ１２、２１０ｖ１～２１０ｖ１２を構成する磁性体板は、方向性電磁鋼板に限定されない。例えば、鉄心２１０ｕ１～ｕ１２、２１０ｗ１～ｗ１２、２１０ｖ１～２１０ｖ１２を構成する磁性体板を、方向性電磁鋼板以外の軟質磁性体板（例えば無方向性電磁鋼板）としてもよい。また、略"Ｃ"の字形に加工した同形状の軟質磁性体板（例えば無方向性電磁鋼板）を周方向に相互に電気的に絶縁された状態で積層して固定してもよい。 <Modification example 4>
In this embodiment, a case where a grain-oriented electrical steel sheet is used as a magnetic material plate constituting the iron cores 210u1 to u12, 210w1 to w12, and 210v1 to 210v12 has been described as an example. However, the magnetic steel plates constituting the iron cores 210u1 to u12, 210w1 to w12, and 210v1 to 210v12 are not limited to the grain-oriented electrical steel sheets. For example, the magnetic material plate constituting the iron cores 210u1 to u12, 210w1 to w12, 210v1 to 210v12 may be a soft magnetic material plate other than the grain-oriented electrical steel sheet (for example, non-oriented electrical steel sheet). Further, soft magnetic steel plates having the same shape processed into a substantially "C" shape (for example, non-oriented electrical steel sheets) may be laminated and fixed in a state of being electrically insulated from each other in the circumferential direction.

＜変形例５＞
本実施形態では、ステータ２００の複数の鉄心２１０ｕ１～ｕ１２、２１０ｗ１～ｗ１２、２１０ｖ１～２１０ｖ１２を、周方向の全体に亘って等間隔で配置する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、ステータ２００の複数の鉄心を、周方向の一部にのみに配置してもよい。このようにすれば、スイッチドリラクタンスモータを配置した際に、ステータ２００と他の構造部材とが干渉（接触）する場合であっても、当該干渉する領域に鉄心を配置しないようにすることで、ステータと他の構造部材とが干渉することを回避することができる。 <Modification 5>
In the present embodiment, a case where a plurality of iron cores 210u1 to u12, 210w1 to w12, 210v1 to 210v12 of the stator 200 are arranged at equal intervals over the entire circumferential direction has been described as an example. However, the plurality of iron cores of the stator 200 may be arranged only in a part in the circumferential direction. By doing so, even if the stator 200 and other structural members interfere (contact) when the switch reluctance motor is arranged, the iron core is not arranged in the interfering region. , It is possible to prevent the stator from interfering with other structural members.

＜変形例６＞
本実施形態では、鉄心２１０ｕ１～ｕ１２、２１０ｗ１～ｗ１２、２１０ｖ１～２１０ｖ１２を、電磁鋼板を積層させることにより構成する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。巻鉄心を図１および図２に示す形状にカットすることにより、鉄心２１０ｕ１～ｕ１２、２１０ｗ１～ｗ１２、２１０ｖ１～２１０ｖ１２を構成してもよい。巻鉄心は１枚または複数枚の電磁鋼板から製造されるものである。したがって、巻鉄心を用いた場合には、１枚または複数枚の電磁鋼板を用いて、電磁鋼板が複数段に積層される構成になる。磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌについても、巻鉄心を用いて構成してもよい。 <Modification 6>
In the present embodiment, the case where the iron cores 210u1 to u12, 210w1 to w12, and 210v1 to 210v12 are configured by laminating electromagnetic steel sheets has been described as an example. However, it is not always necessary to do this. By cutting the wound core into the shapes shown in FIGS. 1 and 2, the iron cores 210u1 to u12, 210w1 to w12, and 210v1 to 210v12 may be configured. Winding cores are manufactured from one or more electrical steel sheets. Therefore, when the wound steel core is used, the electromagnetic steel sheets are laminated in a plurality of stages by using one or a plurality of electromagnetic steel sheets. The magnetic plate blocks 120a to 120l may also be configured by using a wound iron core.

＜変形例７＞
本実施形態では、磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌの磁路に垂直な断面が、場所に依らず同じ大きさの矩形状である場合を例に挙げて説明した。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はなく、磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌの磁路に垂直な断面の形状および大きさの少なくとも何れか一方が、場所によって異なるようにしてもよい。また、磁性体板ブロック１２０ａ～１２０ｌの磁路に垂直な断面は、矩形状に限定されず、例えば、正方形または多角形であってもよい。 <Modification 7>
In the present embodiment, the case where the cross section of the magnetic plate blocks 120a to 120l perpendicular to the magnetic path is a rectangular shape having the same size regardless of the location has been described as an example. However, it is not always necessary to do so, and at least one of the shape and size of the cross section of the magnetic plate blocks 120a to 120l perpendicular to the magnetic path may differ depending on the location. Further, the cross section of the magnetic plate blocks 120a to 120l perpendicular to the magnetic path is not limited to a rectangular shape, and may be, for example, a square or a polygon.

＜変形例８＞
本実施形態では、鉄心２１０ｕ１～ｕ１２、２１０ｗ１～ｗ１２、２１０ｖ１～２１０ｖ１２の磁路に垂直な断面が、場所に依らず同じ大きさの矩形状である場合を例に挙げて説明した。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はなく、鉄心２１０ｕ１～ｕ１２、２１０ｗ１～ｗ１２、２１０ｖ１～２１０ｖ１２の磁路に垂直な断面の形状および大きさの少なくとも何れか一方が、場所によって異なるようにしてもよい。また、鉄心２１０ｕ１～ｕ１２、２１０ｗ１～ｗ１２、２１０ｖ１～２１０ｖ１２の磁路に垂直な断面は、矩形状に限定されず、例えば、正方形または多角形であってもよい。 <Modification 8>
In the present embodiment, the case where the cross sections of the iron cores 210u1 to u12, 210w1 to w12, and 210v1 to 210v12 perpendicular to the magnetic path are rectangular shapes having the same size regardless of the location will be described as an example. However, it is not always necessary to do this, and at least one of the shapes and sizes of the cross sections of the iron cores 210u1 to u12, 210w1 to w12, and 210v1 to 210v12 perpendicular to the magnetic path may differ depending on the location. .. Further, the cross section of the iron cores 210u1 to u12, 210w1 to w12, and 210v1 to 210v12 perpendicular to the magnetic path is not limited to a rectangular shape, and may be, for example, a square or a polygon.

＜変形例９＞
また、鉄心の前記第１の部分、前記第２の部分、前記第３の部分、前記第４の部分、および前記第５の部分は、前述した形状であれば、必ずしも図１および図２に示す形状に限定されない。例えば、前記第３の部分（の全体）を、ロータ１００が配置されていない側（Ｚ軸の正の方向側）に湾曲または屈曲させてもよい。また、前記第４の部分（の全体）を、ロータ１００が配置されていない側（Ｚ軸の負の方向側）に湾曲または屈曲させてもよい。また、前記第５の部分（の全体）を、外側（Ｙ軸の正または負の方向側）に湾曲または屈曲させてもよい。 <Modification 9>
Further, if the first portion, the second portion, the third portion, the fourth portion, and the fifth portion of the iron core have the above-mentioned shapes, they are not necessarily shown in FIGS. 1 and 2. It is not limited to the shape shown. For example, the third portion (whole) may be curved or bent to the side where the rotor 100 is not arranged (the side in the positive direction of the Z axis). Further, the fourth portion (whole) may be curved or bent toward the side where the rotor 100 is not arranged (the side in the negative direction of the Z axis). Further, the fifth portion (whole) may be curved or bent outward (on the positive or negative direction side of the Y axis).

尚、以上説明した本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。 It should be noted that the embodiments of the present invention described above are merely examples of embodiment of the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed in a limited manner by these. It is a thing. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or its main features.

１００：ロータ、１１０：回転軸取付部材、１２０ａ～１２０ｌ磁性体板ブロック、１３０ａ～１３０ｌ：磁性体板ブロック間補強部材、１４０：磁性体板ブロック外周補強部材、２００：ステータ、２１０ｕ１～２１０ｕ１２、２１０ｗ１～２１０ｗ１２、２１０ｖ１～２１０ｖ１２：鉄心、２２０ｕ１～２２０ｕ１２、２２０ｗ１～２２０ｗ１２、２２０ｖ１～２２０ｖ１２：励磁巻線、２１１ｕ１、２１１ｕ７：第１の磁極面、２１２ｕ１、２１２ｕ７：第２の磁極面、１２１ａ、１２１ｇ：第１の面、１２２ａ、１２２ｇ：第２の面、３００：回転軸 100: Rotor, 110: Rotating shaft mounting member, 120a to 120l magnetic plate block, 130a to 130l: Magnetic plate block inter-reinforcing member, 140: Magnetic plate block outer peripheral reinforcing member, 200: stator, 210u1 to 210u12, 210w1 ~ 210w12, 210v1 ~ 210v12: Iron core, 220u1 ~ 220u12, 220w1 ~ 220w12, 220v1 ~ 220v12: Excited winding, 211u1, 211u7: First magnetic pole surface, 212u1, 212u7: Second magnetic pole surface, 121a, 121g: First Surface 1, 122a, 122g: Second surface, 300: Rotating shaft

Claims

スイッチドリラクタンスモータまたはスイッチドリラクタンスジェネレータである回転電機であって、
ロータと、
ステータと、を有し、
前記ロータは、前記回転電機の周方向において間隔を有して配置された複数の磁性体板ブロックであって、それぞれが、前記周方向において複数段に積層された絶縁被膜付き電磁鋼板を有する複数の磁性体板ブロックと、
前記回転電機の回転軸に連結される回転軸取付部材と、を有し、
前記ステータは、前記回転電機の周方向において間隔を有し、且つ、相互に連結されない状態で配置された複数の鉄心であって、それぞれが、前記周方向において複数段に積層された絶縁被膜付き電磁鋼板であって平板の絶縁被膜付き電磁鋼板を有する複数の鉄心を有し、
前記複数の鉄心のそれぞれは、第１の磁極面および第２の磁極面を有し、
前記第１の磁極面および前記第２の磁極面は、矩形または正方形の面であり、
前記ロータの回転に伴って、前記第１の磁極面、前記第２の磁極面は、それぞれ、前記磁性体板ブロックの第１の面、第２の面と、前記ロータの回転軸に平行な方向において間隔を有して対向し、
前記磁性体板ブロックの前記第１の面および前記第２の面は、前記磁性体板ブロックの面のうち、前記ロータの回転軸に平行な方向に離間する、矩形または正方形の面であり、
前記複数の磁性体板ブロックのうち前記周方向において隣り合う２つの前記磁性体板ブロックの、前記回転電機の径方向に延びる中心線がなす角度は同じであり、
前記複数の鉄心のうち前記周方向において隣り合う２つの前記鉄心の、前記回転電機の径方向に延びる中心線がなす角度は同じであり、
前記回転電機の相数が３相でない場合、前記複数の鉄心のうち前記周方向において隣り合う２つの前記鉄心の、前記径方向に延びる中心線がなす角度は、前記複数の磁性体板ブロックのうち前記周方向において隣り合う２つの前記磁性体板ブロックの、前記径方向に延びる中心線がなす角度の相数分の１であり、
前記回転電機の相数が３相である場合、前記複数の鉄心のうち前記周方向において隣り合う２つの前記鉄心の、前記径方向に延びる中心線がなす角度は、前記複数の磁性体板ブロックのうち前記周方向において隣り合う２つの前記磁性体板ブロックの、前記径方向に延びる中心線がなす角度の３分の２であり、
前記回転軸取付部材は、前記回転電機の回転軸の外周面に接する内周部と、前記磁性体板ブロックの内周面に接する外周部と、前記内周部および前記外周部と連接される中間部と、を有し、
前記外周部の、前記ロータの回転軸に平行な方向の長さは、前記内周部の、前記ロータの回転軸に平行な方向の長さよりも短く、且つ、前記中間部の、前記ロータの回転軸に平行な方向の長さよりも長く、且つ、前記磁性体板ブロックの、前記ロータの回転軸に平行な方向の長さと略同じであり、
前記外周部の、前記径方向の長さは、前記内周部の、前記径方向の長さよりも長く、且つ、前記中間部の、前記径方向の長さよりも短いことを特徴とする回転電機。 A reluctance motor that is a switch reluctance motor or a switch reluctance generator.
With the rotor
With a stator,
The rotor is a plurality of magnetic plate blocks arranged at intervals in the circumferential direction of the rotary electric machine, each of which has a plurality of electrical steel sheets with an insulating coating laminated in a plurality of stages in the circumferential direction. Magnetic steel plate block and
It has a rotary shaft mounting member connected to the rotary shaft of the rotary electric machine, and has.
The stator is a plurality of iron cores arranged in a state where they are spaced apart in the circumferential direction of the rotary electric machine and are not connected to each other, and each has an insulating coating laminated in a plurality of stages in the circumferential direction. It has a plurality of iron cores which are electrical steel sheets and have electrical steel sheets with an insulating coating on the flat plate.
Each of the plurality of iron cores has a first magnetic pole surface and a second magnetic pole surface.
The first magnetic pole surface and the second magnetic pole surface are rectangular or square surfaces.
With the rotation of the rotor, the first magnetic pole surface and the second magnetic pole surface are parallel to the first surface and the second surface of the magnetic plate block, respectively, and the rotation axis of the rotor. Facing each other with a gap in the direction,
The first surface and the second surface of the magnetic plate block are rectangular or square surfaces of the magnetic plate block separated in a direction parallel to the rotation axis of the rotor.
Of the plurality of magnetic plate blocks, the angles formed by the radial center lines of the rotating electric machine of the two magnetic plate blocks adjacent to each other in the circumferential direction are the same .
Of the plurality of iron cores, two adjacent iron cores in the circumferential direction have the same angle formed by the radial center lines of the rotary electric machine.
When the number of phases of the rotary electric machine is not three, the angle formed by the radial center lines of the two adjacent iron cores in the circumferential direction among the plurality of iron cores is the angle of the plurality of magnetic plate blocks. Of these, it is one-third of the number of phases of the angle formed by the center line extending in the radial direction of the two magnetic plate blocks adjacent to each other in the circumferential direction.
When the number of phases of the rotary electric machine is three, the angle formed by the center line extending in the radial direction of the two adjacent iron cores in the circumferential direction among the plurality of iron cores is the plurality of magnetic plate blocks. Of these, two-thirds of the angle formed by the center line extending in the radial direction of the two magnetic plate blocks adjacent to each other in the circumferential direction.
The rotary shaft mounting member is connected to an inner peripheral portion in contact with the outer peripheral surface of the rotary shaft of the rotary electric machine, an outer peripheral portion in contact with the inner peripheral surface of the magnetic plate block, the inner peripheral portion, and the outer peripheral portion. With the middle part,
The length of the outer peripheral portion in the direction parallel to the rotation axis of the rotor is shorter than the length of the inner peripheral portion in the direction parallel to the rotation axis of the rotor, and the length of the intermediate portion of the rotor. It is longer than the length in the direction parallel to the rotation axis and is substantially the same as the length of the magnetic plate block in the direction parallel to the rotation axis of the rotor.
The radial length of the outer peripheral portion is longer than the radial length of the inner peripheral portion, and is shorter than the radial length of the intermediate portion. ..

前記第１の磁極面および前記第２の磁極面が平行であることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。 The rotary electric machine according to claim 1, wherein the first magnetic pole surface and the second magnetic pole surface are parallel to each other.

前記ロータの回転に伴って、前記第１の磁極面の中心、前記第２の磁極面の中心は、それぞれ、前記磁性体板ブロックの前記第１の面の前記径方向における中心、前記第２の面の前記径方向における中心と、前記ロータの回転軸に平行な方向において間隔を有して相互に対向することを特徴とする請求項１又は２に記載の回転電機。 With the rotation of the rotor, the center of the first magnetic pole surface and the center of the second magnetic pole surface are the center of the first surface of the magnetic plate block in the radial direction and the second of the magnetic plate blocks, respectively. The rotary electric machine according to claim 1 or 2, wherein the center of the surface of the surface is opposed to each other with a distance in a direction parallel to the rotation axis of the rotor.

前記絶縁被膜付き電磁鋼板は、絶縁被膜付き方向性電磁鋼板であり、
前記方向性電磁鋼板における磁化容易軸の方向は、前記回転軸に平行な方向であることを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載の回転電機。 The electrical steel sheet with an insulating film is a grain-oriented electrical steel sheet with an insulating film.
The rotary electric machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the direction of the axis of easy magnetization in the grain-oriented electrical steel sheet is a direction parallel to the axis of rotation.

前記ステータを構成する前記絶縁被膜付き電磁鋼板に励磁される磁束の波形は、矩形波であることを特徴とする請求項４に記載の回転電機。 The rotary electric machine according to claim 4, wherein the waveform of the magnetic flux excited by the insulating coated electromagnetic steel sheet constituting the stator is a rectangular wave.

前記第１の磁極面および前記第１の面の間隔と、前記第２の磁極面および前記第２の面の間隔とが同じであることを特徴とする請求項１～５の何れか１項に記載の回転電機。 One of claims 1 to 5, wherein the distance between the first magnetic pole surface and the first surface is the same as the distance between the second magnetic pole surface and the second surface. The rotary electric machine described in.

前記複数の鉄心のそれぞれは、第１の部分、第２の部分、第３の部分、第４の部分、および第５の部分を有し、
前記第１の部分は、前記第１の磁極面から、前記第１の面が配置されていない側に延設される部分であり、
前記第２の部分は、前記第２の磁極面から、前記第２の面が配置されていない側に延設される部分であり、
前記第３の部分は、前記第１の部分の両端部のうち、前記第１の磁極面でない方の端部から、前記ロータの外周側の端面よりも外側まで延設される部分であり、
前記第４の部分は、前記第２の部分の両端部のうち、前記第２の磁極面でない方の端部から、前記ロータの外周側の端面よりも外側まで延設される部分であり、
前記第５の部分は、前記第３の部分の両端部のうち、前記第１の部分と連通する端部でない方の端部と、前記第４の部分の両端部のうち、前記第２の部分と連通する端部でない方の端部とを相互に繋ぐ部分であることを特徴とする請求項１～６の何れか１項に記載の回転電機。 Each of the plurality of iron cores has a first portion, a second portion, a third portion, a fourth portion, and a fifth portion.
The first portion is a portion extending from the first magnetic pole surface to the side where the first surface is not arranged.
The second portion is a portion extending from the second magnetic pole surface to the side where the second surface is not arranged.
The third portion is a portion extending from both ends of the first portion, whichever is not the first magnetic pole surface, to the outside of the end surface on the outer peripheral side of the rotor.
The fourth portion is a portion extending from both ends of the second portion, whichever is not the second magnetic pole surface, to the outside of the end surface on the outer peripheral side of the rotor.
The fifth portion is the end portion of both ends of the third portion that is not the end communicating with the first portion, and the second end portion of both ends of the fourth portion. The rotary electric machine according to any one of claims 1 to 6, wherein the portion is a portion that connects the portion and the end portion that is not the end portion that communicates with the portion.

前記磁性体板ブロックの位置のずれを抑制するための補強部材を更に有し、
前記補強部材は、前記磁性体板ブロックの外周面に配置される部分を有することを特徴とする請求項１～７の何れか１項に記載の回転電機。 Further having a reinforcing member for suppressing the displacement of the position of the magnetic plate block,
The rotary electric machine according to any one of claims 1 to 7, wherein the reinforcing member has a portion arranged on an outer peripheral surface of the magnetic plate block.