KR20080085772A

KR20080085772A - 전자 강판 형성체, 전자 강판 적층체, 이를 구비한영구자석형 동기 회전 전기 기계용 회전자, 영구 자석형동기 회전 전기 기계, 상기 회전 전기 기계를 이용한 차량,승강기, 유체 기계, 가공기

Info

Publication number: KR20080085772A
Application number: KR1020080025524A
Authority: KR
Inventors: 다케오 스즈키; 아키히코 마에무라; 요스케 가와조에; 유토 후쿠마; 다케시 이노우에
Original assignee: 가부시키가이샤 야스카와덴키
Priority date: 2007-03-20
Filing date: 2008-03-19
Publication date: 2008-09-24
Also published as: CN101272066B; US20080231135A1; JP2008236890A; US8546990B2; CN101272066A; KR100974135B1; TW200840180A; EP1973217A3; CN102751799B; US20120256508A1; CN102751799A; KR101031467B1; TWI445282B; US8008825B2; JP4404223B2; US8227953B2; US20110266910A1; KR20100057765A; WO2008123086A1; EP1973217A2

Abstract

2개의 V자형으로 배열된 자석 구멍의 상단면과 회전자의 외주부간에 형성된 철심부에서, q축 자속의 포화를 억제하고, 자기저항 토크의 이용과, 자석 토크의 향상을 도모하고, 기동 시나 급격한 부하 변동에 큰 토크를 얻을 수 있어 효율이 좋은, 전자 강판 형성체, 전자 강판 적층체, 이를 구비한 영구 자석형 동기 회전 전기기계(電機)용 회전자, 영구 자석형 동기 회전 전기 기계, 상기 회전 전기 기계를 이용한 차량, 승강기, 유체 기계, 가공기를 제공하는 것으로서, 회전자 코어(11)에서의 소정의 극 피치각(θ)으로 형성한 방사 형상의 극 피치선(OP)의 범위 내에, V자를 따라서 1극에 대한 영구 자석(6, 7)을 2개 삽입하기 위한 2개의 자석 구멍(2, 3) 중, 한쪽 자석 구멍(2)을 상기 극 피치선(OP)의 중심선(OC)으로부터 멀어지는 방향으로 이동시키고, 다른 쪽을 상기 극 피치선(OP)의 중심선(OC)에 가까워지는 방향으로 이동시켜 형성한다.

Description

전자 강판 형성체, 전자 강판 적층체, 이를 구비한 영구자석형 동기 회전 전기 기계용 회전자, 영구 자석형 동기 회전 전기 기계, 상기 회전 전기 기계를 이용한 차량, 승강기, 유체 기계, 가공기{ELECTROMAGNETIC STEEL PLATE, ELECTROMAGNETIC STEEL PLATE LAMINATE, ROTATOR EQUIPPED THEREWITH FOR PERMANENT MAGNET TYPE SYNCHRONOUS ROTATING ELECTRICAL MACHINE, PERMANENT MAGNET TYPE SYNCHRONOUS ROTATING ELECTRICAL MACHINE, AND VEHICLE, ELEVATOR, FLUID MACHINE, PROCESSING MACHINE EMPLOYING THE ROTATING ELECTRICAL MACHINE}

본 발명은, 하이브리드 자동차나 연료 전지 자동차, 전기 자동차 등의 차량혹은 크레인이나 와인딩기, 엘리베이터, 입체 주차장 등의 승강기 또는 풍수력용의 콤플레서나 송풍기, 펌프 등의 유체 기계 혹은 반도체 제조 장치나 공작 기계를 주로 하는 가공기 등의 산업용 노동 절약 기계의 구동용 모터, 발전기로서 이용되는 전자 강판 형성체, 전자 강판 적층체, 이를 구비한 영구 자석형 동기 회전 전기 기계용 회전자, 영구 자석형 동기 회전 전기 기계, 상기 회전 전기 기계를 이용한 차량, 승강기, 유체 기계, 가공기에 관한 것이다.

최근 지구 온난화의 방지·자원 확보의 관점에서, 하이브리드 자동차 등의 차량, 산업용 노동 절약 기계 등이 완수해야 할 역할이 매우 중요하게 되고 있고, 이를 위해서는 이산화탄소의 배출 삭감, 에너지 소비량이나 효율의 개선 등을 도모하는 것이 필요하다.

이러한 하이브리드 자동차 등의 차량 혹은 산업용 노동 절약 기계 등에 있어서, 고출력, 고속 회전화가 가능하고, 신뢰성이 높고 효율이 좋은, 또한 회전 속도가 가변이고 제어성이 좋은 등의 특징을 가지는 영구 자석형 동기 회전 전기 기계가 요구되고 있다. 이 조건을 만족하는 회전 전기 기계로서, 영구 자석을 회전자에 내장한 동기 모터, 이른바 매입 자석형 동기 모터(IPM 모터 : Iptefior Permanent Magnet Moter)를 들 수 있다. 상기 모터는, 소형·경량화를 도모할 수 있는 등의 특징을 가지고 있으므로, 산업용 노동 절약 기계의 분야에서는, 크레인이나 와인딩기, 엘리베이터, 입체 주차장 등의 승강기, 풍수력용의 콤플레서나 송풍기, 펌프 등의 유체 기계 혹은 반도체 제조 장치나 공작 기계를 주로 하는 가공기에도 용도가 확대되고 있다. 이하, 본예에서는, 매입 자석형 동기 모터를 중심으로 기술한다.

도 6은, 제1 종래 기술에서의 회전자 코어 성형용으로 뚫은 전자 강판 형성체의 정면도이다.

도 6에 있어서, 전자 강판 형성체(35)는 회전자 코어를 형성하기 위한 1매의 얇은 원반형상의 전자 강판으로 이루어진다. 이 전자 강판 형성체(35)는, 회전자를 형성했을 때에 1극당 영구 자석을 삽입하기 위해서 1개의 자석 구멍(31)이 형성되어 있고, 이 자석 구멍(31)으로부터 회전자 외주부까지의 사이의 부분에 아우터 브릿지(32)가 형성되어 있다. 또한, 전자 강판 형성체(35)를 복수 적층하여 블록 형상으로 형성하면, 전자 강판 적층체(도 7의 회전자 코어(34))가 제작된다(예를 들면, 특허 문헌 1, 비특허 문헌 1을 참조).

다음에 매입 자석형 동기 모터의 동작 원리에 대해서 설명한다.

도 7은, 제1 종래 기술의 회전자를 적용한 매입 자석형 동기 모터의 주요부의 정단면도이다. 또한, 도시된 모터에서의 회전자의 영구 자석 자극수는 6극, 고정자의 돌극 자극수(슬롯수와 동일 수)는 36개로 되어 있다.

도 7에서, 모터의 동작은 영구 자석(33)이 회전자 코어(34) 내부에 삽입된 회전자(30)에서, 자기 저항이 작은 자기적 볼록부를 구성하는 q축에서는 공극 자속 밀도가 높고, 자기 저항이 큰 자기적 오목부를 구성하는 d축에서는 공극 자속 밀도가 낮아진다. 이러한 회전자(30)의 돌극성에 의해, q축 인덕턴스를 Lq, d축 인덕턴스를 Ld로 했을 시에, Lq＞Ld로 되고, 자석 토크 이외에 자속 밀도의 변화에 의해서 생기는 자기저항 토크를 병용 할 수 있어, 한층 더 효율 상승을 기대할 수 있다. 자석 토크는 회전자(30)의 영구 자석(33)에 의한 자계와 고정자(40)의 고정자 코어(41)에서의 슬롯(42) 내에 수납된 도시하지 않은 고정자 코일에 의한 회전 자계가 자기 흡인력 및 자기 반발력에 의해 발생하는 토크이며, 자기저항 토크는 고정자 코일(도시하지 않음)에 의한 회전 자계에 회전자(30)의 돌극부가 흡인되어 발생하는 토크이다.

다음에 제2 종래 기술에 대해서, 도 8을 이용해 설명한다.

도 8은 제2 종래 기술에서의 회전자 고어 성형용으로 뚫은 전자 강판 형성체 의 정면도이다(예를 들면, 특허 문헌 2, 특허 문헌 3, 특허 문헌 4, 특허 문헌 5, 특허 문헌 6, 특허 문헌 7을 참조).

도 8에서 전자 강판 형성체(50)는 회전자 코어를 형성하기 위한 1매의 얇은 원반형상의 전자 강판으로 이루어진다. 이 전자 강판 형성체(50)는 회전자를 형성했을 시에 소정의 극 피치각으로 형성한 방사 형상의 극 피치선에 대해 대칭으로 회전자 외직경측에 1극에 대한 자석이 2개 삽입되도록, 2개의 자석 구멍(52, 53)이 V자형이 되도록 형성되어 있다. 이 자석 구멍(52, 53)의 상단부로부터 회전자 외주부까지의 사이의 부분에 아우터 브릿지(54)가 형성되어 있다. 또, 전자 강판 형성체(50)에는, 자석 구멍(52, 53)과의 사이에 센터 브릿지(51)가 설치되어 있다. 또한, 전자 강판 형성체(50)를 복수 적층하여 블록 형상으로 형성하면, 전자 강판 적층체(도 9의 회전자 코어(57))가 제작된다.

다음 동작에 대해서, 도 9를 이용해 설명한다.

도 9는, 제2 종래 기술의 회전자를 적용한 매입 자석형 동기 모터의 주요부의 정단면도이며, 최적 회전 토크를 발생하는 고정자와 회전자의 자극의 위치 관계를 모식적으로 나타낸 것이다. 도 10은 제2 종래 기술에 의한 매입 자석형 동기 모터의 동작을 설명하기 위한 도면으로서, (a)는 모터 정회전시에서의 동작을 나타내는 모식도, (b)는 모터의 회전 자계를 발생시키는 전류 위상과 토크의 관계를 나타낸 도면이다. 또한, 도시된 모터에서의 회전자의 영구 자석 자극수는 8극, 고정자의 돌극 자극(슬롯수와 동일 수)은 48개로 되어 있다.

도 9, 도 10(a)에 있어서, 매입 자석형 동기 모터는, 자석 구멍(52, 53)에 상기 자석 구멍과 동일 사이즈의 영구 자석(55, 56)을 삽입한 영구 자석형의 회전자(50)를 가지고 있다. 이러한 구성으로 회전자 코어(57) 내부에 매입된 영구 자석(55, 56)에 의한 자계와 고정자(60)의 고정자 코어(61)에서의 슬롯(62) 내에 수납된 도시하지 않은 고정자 코일에 의한 회전 자계가 흡인 반발하여 자석 토크를 발생한다. 또 자석축인 d축 방향에서 그와 직교하는 q축 방향의 자기 저항이 작아지므로 돌극 구조로 되고, d축 인덕턴스(Ld)보다 q축 인덕턴스(Lq)가 커지고, 이 돌극성에 의해 자기저항 토크가 발생한다. 도 9, 도 10(a)에서는, 자석 구멍(52, 53)에 매입된 V자형 배열의 영구 자석(55, 56)은 2등변이므로, 2개의 동극끼리 마주본 동일 사이즈의 영구 자석에 끼워진 외측 철심부 내의 영구 자석에 의한 자속의 반발 경계점은 회전자(50)의 외측 철심부의 중앙에서, 방사형상의 극 피치선(OP)의 중심을 통과하는 중심선(OC) 상에 위치한다.

도 9, 도 10(a)에 있어서, 실제로는 회전자(50)에 회전 에너지를 부여하는 힘은 슬롯(62) 내의 고정자 코일(도시하지 않음)에 흐르는 전류의 강약 등 복합된 것인데, 여기서는 설명을 위해 간략화하여 기재한다. 또한, 모터의 자속 밀도 분포에 대해서는, 시계의 바늘로 말하자면 정확히 12시의 바늘 위치에서의 극에 주목하여 기술하기로 한다.

2개의 동극 영구 자석(55, 56)에 둘러싸인 외측 철심부의 d축의 반발 경계점은 회전자(50)의 표면의 중앙에 있으므로, 슬롯(62) 내의 고정자 코일(도시하지 않음)에 의해 만들어지는 극이 도 9, 도 10(a)의 경우, 고정자(60)와 고정자(50) 간의 갭 면에 있어서, OC상의 반발 경계점을 향해서 좌측이 고정자 N극, 회전자 S극 이 되는 구성의 흡인부, 우측이 고정자 및 회전자 모두 S극이 되는 반발부가 된다. 회전자(50)의 표면에서, 흡인부는 자속이 조밀하게 되고 반발부는 자속이 성기게 되므로, 회전자(50)에는 자속이 조밀한 쪽으로부터 성긴 쪽으로, 즉 시계 방향으로 움직이려는 자석 토크가 작용한다. 또, q축 자속은 돌극에 대향하는 고정자(60)의 톱니(63)에 주로 흐른다.

도 10(a)의 설명 개소에서는 회전자(50)의 영구 자석(55, 56)에 의한 자계와 슬롯(62) 내의 고정자 코일(도시하지 않음)에 의한 회전 자계의 흡인, 및 고정자 코일(도시하지 않음)에 의한 회전 자계에 회전자(50)의 d축 돌극부가 흡인되므로, 사선부의 자속 밀도가 특히 높아진다. 이 때 영구 자석의 S극 성분과 고정자 코일(도시하지 않음)에 의한 S극 성분에 대해 코일에 의한 N극 성분이 짧기 때문에, S극 성분의 자속을 짧게 하는 방향으로, 즉 시계 방향으로 회전자(50)를 움직이게 하려는 자기저항 토크가 작용한다.

여기서, 도 10(b)에 있어서, 자석에 의한 자계와 코일에 의한 회전 자계가 자기 흡인력, 자기 반발력에 의해서 발생하는 자석 토크는 도면 중의 곡선의 관계로 되고, 코일에 의한 회전 자계에 회전자의 돌극부가 흡인되어 발생하는 자기저항 토크는 도면 중의 곡선의 관계가 된다. 이에 따라, 자석 토크와 자기저항 토크의 양쪽을 합하면, 도면 중의 굵은 실선으로 표시된 토크를 발생할 수 있다.

<특허 문헌 1 > 일본국 특허공개 2006-211826호 공보(명세서 4페이지, 도 1∼도 3)

<특허 문헌 2> 일본국 특허공개 2095-039963호 공보(명세서 4페이지∼6페 이지, 도 1 및 도 2)

<특허 문헌 3> 일본국 특허공개 2005-057958호 공보(명세서 4페이지∼7페이지, 도 1 및 도 5)

<특허 문헌 4> 일본국 특허공개 2005-130604호 공보(명세서 8페이지, 도 1)

<특허 문헌 5> 일본국 특허공개 2005-160133호 공보(명세서 8페이지, 도 1)

<특허 문헌 6> 일본국 특허공개 2002-112513호 공보(명세서 5페이지, 도 1및 도 3)

<특허 문헌 7> 일본국 특허공개 2006-254629호 공보(명세서 7페이지∼8페이지, 도 4)

<비특허문헌 1> 동양 전기 기보 제 111호, 2005-3(제13페이지∼제21페이지)

그런데 , 제2 종래 기술에서는, 2개의 영구 자석 삽입 구멍의 상면과 회전자 코어의 외직경간에 형성된 외측 철심부에서, 전기자 반작용에 의한 q축 자속이 포화되기 쉽기 때문에, 자기저항 토크를 이용하지 못하고, 기동시 나 급격한 부하 변동으로 큰 토크를 얻기 어렵다.

또한, 제2 종래 기술에서 나타내는 바와같이, V자형으로 1극당 2개의 영구 자석을 배열한 형상은, 제1 종래 기술에 나타내는 평탄한 영구 자석 배열을 가지는 형상보다 자기 이방성을 강하게 한 형상인데, 이방성을 충분히 살리지 못하고, 저속, 경부하 시의 모터 효율 향상에 기여하지 않는다.

본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 2개의 V자형으로 배열된 자석 구멍의 상면과, 회전자의 외직경 간에 형성된 외측 철심부에서, q축 자속의 포화를 억제함과 더불어 자기저항 토크의 이용과, 자석 토크의 향상을 도모할 수 있고, 기동시 나 급격한 부하 변동으로 큰 토크를 얻는 것이 가능하여 효율 좋은 전자 강판 형성체, 전자 강판 적층체, 이를 구비한 영구 자석형 동기 회전 전기 기계용 회전자, 영구 자석형 동기 회전 전기 기계, 상기 회전 기기를 이용한 차량, 승강기, 유체 기계, 가공기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 다음과 같은 구성으로 한 것이다.

청구항 1기재의 발명은 영구 자석을 내장하는 회전자 코어를 형성하기 위해 서 이용되는 1매의 얇은 원반형상의 전자 강판 형성체로서, 상기 원반형상의 전자 강판 형성체에 소정의 극 피치각으로 형성한 방사형상의 극 피치선의 범위 내에, 회전 중심측을 정점으로 하는 V자를 따라서 1극에 대한 상기 자석이 2개 삽입되기 위한 제1, 제2 자석 구멍과, 상기 V자의 정점부에 위치하도록 설치되고, 또한, 상기 제 1, 제2 자석 구멍을 칸막이하기 위한 센터 브릿지를 구비하고, 상기 제1, 제2 자석 구멍중 어느 한쪽을 상기 극 피치선의 중심선으로부터 멀어지는 방향으로 이동시키고, 다른 쪽을 상기 극 피치선의 중심선에 가까워지는 방향으로 이동시켜 형성한 것을 특징으로 한다.

청구항 2에 기재된 발명은 청구항 1에 기재된 전자 강판 형성체에 있어서, 상기 제1, 제2 자석 구멍의 형상을 비대칭으로 구성한 것을 특징으로 한다.

청구항 3에 기재된 발명은 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 전자 강판 형성체에 있어서, 상기 제1, 제2 자석 구멍중 어느 한쪽 구멍의 반경 방향 길이를 길게 하고, 다른 쪽 구멍의 반경 방향 길이를 짧게 한 것을 특징으로 한다.

청구항 4에 기재된 발명은 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 전자 강판 형성체에 있어서, 상기 제1, 제2 자석 구멍은, 상기 구멍의 각각의 상단면으로부터 상기 전자 강판 형성체의 외주부까지의 사이의 철심부의 간격이 동일하게 되는 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 5에 기재된 발명은 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 전자 강판 형성체에 있어서, 상기 제 1, 제2 자석 구멍에, 각각 상기 자석 구멍의 반경 방향에서의 양단부에 외주측 또는 내주측을 향해 부풀어 오르는 형상의 누설 자속 방지용의 원호 공간이 설치된 것을 특징으로 한다.

청구항 6에 기재된 발명은 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 전자 강판 형성체에 있어서, 상기 제1, 제2 자석 구멍에, 각각 상기 자석 구멍의 각부를 포함하도록, 각부의 곡률보다 큰 곡률로 외주측을 향해 부풀어 오르는 형상의 누설 자속 방지용의 원호 공간이 형성된 것을 특징으로 한다.

청구항 7에 기재된 발명은 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 전자 강판 형성체에 있어서, 상기 제1, 제2 자석 구멍은 대략 직사각형 형상인 것을 특징으로 한다.

청구항 8에 기재된 발명은 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 전자 강판 형성체에 있어서, 상기 제1, 제2 자석 구멍은 원호형상인 것을 특징으로 한다.

청구항 9에 기재된 발명은 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 전자 강판 형성체에 있어서, 상기 전자 강판 형성체에 원심력에 의한 응력 한계에 의해 결정되고 또한 상기 방사 형상의 극 피치선 상에 위치하는 영역에 공동부가 설치된 것을 특징으로 한다.

청구항 10에 기재된 발명은 청구항 1 내지 9중 어느 한항에 기재된 전자 강판 형성체를 복수 적층하여 블록형상으로 형성된 전자 강판 적층체를 구비한 것을 특징으로 한다.

청구항 11에 기재된 발명은 청구항 10에 기재된 전자 강판 적층체에 의해 구성되는 회전자 코어와, 상기 회전자 코어 내부의 제1 자석 구멍, 제2 자석 구멍에 삽입된 자계가 되는 제1, 제2 영구 자석을 가지는 영구 자석형 동기 회전 전기 기 계용 회전자인 것을 특징으로 한다.

청구항 12에 기재된 발명은 청구항 11에 기재된 영구 자석형 동기 회전 전기 기계용 회전자에 있어서, 상기 제1, 제2 자석 구멍의 상단면과 상기 회전자 코어의 외주부의 사이에 형성되는 철심부에 있어서, 상기 제1, 제2 영구 자석이 만드는 자속이 상기 회전자 코어에서의 소정의 극 피치각으로 형성한 방사 형상의 극 피치선의 중심에 대해 원주 방향으로 치우쳐 분포하는 것을 특징으로 한다.

청구항 13에 기재된 발명은 청구항 11 또는 청구항 12에 기재된 영구 자석형 동기 회전 전기 기계용 회전자에 있어서, 상기 회전자는 8극의 매입 자석형 동기 회전 전기 기계의 회전자인 것을 특징으로 한다.

청구항 14에 기재된 발명은 청구항 11 내지 청구항 13중 어느 한항에 기재된 회전자와, 상기 회전자의 둘레에 배치된 고정자를 가지는 영구 자석형 동기 회전 전기 기계인 것을 특징으로 한다.

청구항 15에 기재된 발명은 청구항 14에 기재된 영구 자석형 동기 회전 전기 기계에 있어서, 상기 회전자의 자석 구멍에 배열되는 영구 자석의 자극수(P)와 상기 고정자의 돌극 자극에 배열되는 돌극 자극수(M)의 관계를, P＝2(n＋1)(단, n은 1이상의 정수) 또한 M＝6P로 하는 것을 특징으로 한다.

청구항 16에 기재된 발명은 청구항 14 또는 청구항 15에 기재된 영구 자석형 동기 회전 전기 기계에 있어서, 상기 회전 전기 기계는, 상기 영구 자석의 자극수가 8극인 매입 자석형 동기 회전 전기 기계인 것을 특징으로 한다.

청구항 17에 기재된 발명은 청구항 14 내지 16에 기재된 영구 자석형 동기 회전 전기 기계를 구동용 모터로서 이용한 차량인 것을 특징으로 한다.

청구항 18에 기재된 발명은 청구항 14 내지 16에 기재된 영구 자석형 동기 회전 전기 기계를, 발전기로서 이용한 차량인 것을 특징으로 한다.

청구항 19에 기재된 발명은 청구항 14 내지 16에 기재된 영구 자석형 동기 회전 전기 기계를 구동용 모터로서 이용한 승강기인 것을 특징으로 한다.

청구항 20에 기재된 발명은 청구항 14 내지 16에 기재된 영구 자석형 동기 회전 전기 기계를 구동용 모터로서 이용한 유체 기계인 것을 특징으로 한다.

청구항 21에 기재된 발명은 청구항 14 내지 16에 기재된 영구 자석형 동기 회전 전기 기계를 구동용 모터로서 이용한 가공기인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 회전자 코어에서의 소정의 극 피치각으로 설치한 방사 형상의 극 피치선의 범위 내에, V자를 따라서 1극에 대한 영구 자석을 2개 삽입하기 위한 2개의 자석 구멍 중, 한쪽 자석 구멍을 상기 극 피치선의 중심선으로부터 멀어지는 방향으로 이동시키고, 다른 쪽을 상기 극 피치선의 중심선에 가까워지는 방향으로 이동시켜 형성함으로써, 2개의 영구 자석이 만드는 자속이 회전자 코어에서의 상기 극 피치선의 중심에 대해 원주 방향으로 치우쳐 분포하기 때문에, V자형으로 배열된 2개의 자석 구멍의 상단면과 회전자 코어의 외주부의 사이에 형성되는 철심부에서, q축 자속의 포화를 억제함과 더불어 자기저항 토크의 이용과, 자석 토크의 향상의 양쪽 모두를 도모하는 것이 가능해진다. 그 결과, 기동시 나 급격한 부하 변동에 대해서도 큰 토크를 얻는 것이 가능하여 효율이 좋은, 차량 혹은 승강 기 또는 유체 기계, 가공기 등의 분야에 이용되는 영구 자석형 동기 회전 전기 기계용 회전자, 영구 자석형 동기 회전 전기 기계를 실현하는 것이 가능하다.

이하, 본 발명의 실시의 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

<실시예 1>

도 1은 본 발명의 실시예를 나타내는 회전자 코어 성형용으로 뚫은 전자 강판 형성체의 정면도, 도 2는 본 발명의 전자 강판 형성체를 적용한 회전자의 구조를 확대한 정단면도이다.

도 1에서, 1은 전자 강판 형성체, 2, 3은 제1, 제2 자석 구멍, 4는 아우터 브릿지이다. 또, 도 2에서, 5는 센터 브릿지, 6, 7은 제1, 제2 영구 자석, 8은 공동부, 10은 회전자, 11은 회전자 코어, 20, 21, 22, 23, 24, 25는 누설 자속 방지용의 원호 공간, O는 회전 중심, OP는 극 피치선, OC는 극 피치선의 중심선, θ은 극 피치각, La 및 Lb는 각각 제1, 제2 자석 구멍(2, 3)의 반경 방향 길이, Cr은 자석 구멍(2, 3)의 상단면으로부터 회전자 코어(11)의 외주부까지의 사이의 철심부의 간격이다.

본 발명의 특징은 이하와 같다.

도 1에서, 전자 강판 형성체(1)는 회전자 코어를 형성하기 위한 1매의 얇은 원반형상의 전자 강판으로 이루어진다. 이 원반형상의 전자 강판 형성체(1)에서의 소정의 극 피치각으로 형성한 방사형상의 극 피치선의 범위내에, 상기 코어의 회전 중심측을 정점으로 하는 V자를 따라 1극에 대한 자석이 2개 삽입되기 위한 2개의 자석 구멍(2, 3)이 형성되어 있다. 이 전자 강판 형성체(1)의 자석 구멍(2, 3)의 상단부로부터 회전자 외주부까지의 사이의 부분에 아우터 브릿지(4)가 형성되어 있다. 또, 전자 강판 형성체(1)에 상기 V자형의 자석 구멍(2, 3)의 정점부에 위치하도록 상기 자석 구멍을 칸막이하는 센터 브릿지(5)가 설치되어 있다. 또한, 전자 강판 형성체(1)를 복수 적층하여 블록 형상으로 형성하면, 전자 강판 적층체(도 2의 회전자 코어(11))가 제작된다.

다음에 도 2에서는, 도 1에 도시한 전자 강판 형성체(1)로 구성되는 회전자 코어(11)에 1극당 2개의 영구 자석(6, 7)을 각각 삽입하기 위한 제1, 제2 자석 구멍(2, 3)의 특징을 구체적으로 설명한다. 상기 코어(11)의 회전 중심(O)측을 정점으로 하는 V자를 따라서 소정의 극 피치각(θ)으로 설치한 방사형상의 극 피치선(OP)의 범위내에서, 제1 자석 구멍(2)이 상기 극 피치선(OP)의 중심을 통과하는 중심선(OC)으로부터 멀어지는 방향으로 이동시키고, 제2 자석 구멍(3)이 상기 극 피치선(OP)의 중심을 통과하는 중심선(OC)에 가까워지는 방향으로 이동시켜 형성된 점이다.

이 제1, 제2 자석 구멍(2, 3)의 형상을 비대칭으로 구성함과 더불어, 제1 자석 구멍(2)의 반경 방향 길이(La)를 길게 하고, 제2 자석 구멍(3)의 반경 방향 길이(Lb)를 짧게 한다.

또, 제1, 제2 자석 구멍(2, 3)은, 회전자 코어(11)에 자석(6, 7)이 삽입되는 상기 구멍의 각각의 상단면으로부터 회전자 코어(11)의 외주부까지의 사이의 철심부의 간격(Cr)이 동일하게 되는 위치에 설치되어 있다.

또한, 제1, 제2 자석 구멍(2, 3)에, 각각 상기 자석 구멍의 반경 방향에서의 양단부에 외주측 또는 내주측을 향해 부풀어 오르는 형상의 누설 자속 방지용 원호 공간(20, 21, 22, 23)이 형성된다.

또한, 제1, 제2 자석 구멍(2, 3)에, 각각 상기 자석 구멍의 각부를 포함하도록, 각부의 곡률보다 큰 곡률로 외주측을 향해 부풀어 오르는 형상의 누설 자속 방지용의 원호 공간(24, 25)이 형성된다. 여기서, 본 실시예에 기재한 제1, 제2 자석 구멍(2, 3)의 형상은, 기본적으로는 대략 직사각형 형상으로 형성되어 있는데, 이에 대신해 원호 형상으로 해도 상관없다.

또한, 전자 강판 형성체(1)로 구성되는 회전자 코어(11)에는, 원심력에 의한 응력 한계에 의해 결정되고 또한 상기 방사형상의 극 피치선(OP) 상에 위치하는 영역에 공동부(8)가 형성되어 있다.

다음에 본 발명의 회전자를 적용한 매입 자석형 동기 모터에 대해 설명한다.

도 3은 본 발명의 회전자를 적용한 매입 자석형 동기 모터의 주요부의 정단면도이며, 최적 회전 토크를 발생하는 고정자와 자극의 위치 관계를 모식적으로 나타낸 것이다. 또한, 도시된 모터에서의 회전자의 영구 자석 자극수는 8극, 고정자의 돌극 자극(슬롯수와 동일 수)은 48개로 되고, 이 자석수와 슬롯수의 조합은 제2 종래 기술과 동일하다.

매입 자석형 동기 모터에 있어서, 회전자(10)에 매입된 영구 자석(6, 7)은, V자형 배열로, 서로 동극끼리 마주보고, 또한 원주 방향의 두께는 같지만, 한쪽 영구 자석(6)의 직경 방향 길이가 길고, 다른 쪽 영구 자석(7)의 직경 방향 길이가 짧아지고, 또한, 각각의 영구 자석의 상단면으로부터 회전자(10)의 외주부까지의 철심부 사이의 간격(Cr)은 동일 깊이로 형성되어 있다. 또, 도 3에 도시하는 영구 자석(6, 7)의 회전자(10)의 회전 중심에 대한 열림각은 제2 종래 기술의 도 10에 도시하는 영구 자석(55, 56)의 열림각과 동일한 각도로 되어 있다. 따라서, 2개의 동일 극에서 길이가 다른 영구 자석(6, 7)에 끼워진 외측 철심부 내의 영구 자석에 의한 자속의 반발 경계점은, 반경 방향 길이가 짧은 영구 자석(7)측에 가까운 쪽, 즉 변형 V자형 배열의 영구 자석(6, 7)의 열림 각도(α)(열림각)의 중심을 통과하는 중심선(Q-Q)으로부터 원주 방향을 향해 δ 치우친 위치(회전자(10)의 극 피치선의 중심선(OC) 상)에 위치한다.

또한, 도 3에서, 회전자의 자석 구멍에 배열되는 영구 자석 자극수＝8극, 고정자의 돌극 자극에 배열되는 돌극 자극수(슬롯수)＝48개의 예를 나타냈는데, 이 조합에 대해서는, 회전자의 영구 자석의 자극수(P), 고정자 돌극 자극수(M)로서, 이하의 관계로 표현되는 것이 바람직하다.

즉, P〓2(n＋1)(단 n은 1이상의 정수) 또한 M＝6P

이들 조합에 의해, 코킹이 적고, 진동이 적은, 고출력이고 고효율의 회전 전기 기계를 얻을 수 있다.

[본 발명에 의한 회전 전기 기계의 정회전 동작의 설명]

다음에 동작에 대해 설명한다.

도 4는 본 발명에 의한 매입 자석형 동기 모터의 동작을 설명하기 위한 도면으로서, (a)는 모터 정회전 시의 동작을 도시하는 모식도, (b)는 모터의 회전 자계 를 발생시키는 전류 위상과 토크의 관계를 도시한 도면이다.

도 4(a)에서 2개의 길이가 다른 동극 영구 자석(6, 7)에 둘러싸인 외측 철심부 내의 d축의 자기 반발 경계점은 V자 배열의 저부 외측에 위치하는 회전자(10)의 표면에 있고, 그 표면에서의 편차량이 도 3에 도시하는 것처럼 극 피치선(OP)의 중심선(OC)에서 고정자의 약 1슬롯분의 편차량으로 하는 편각(δ)으로서 설명을 하는 것으로 한다.

고정자 코어(13)의 슬롯(14)에 장착한 고정자 코일(도시하지 않음)에 의해 만들어지는 극이 도 4(a)와 같은 경우, 고정자와 회전자간의 갭면은, 자기 반발 경계점(OC 상에 존재)에서 좌측이 고정자 코일측을 N극, 영구 자석측을 S극으로 하는 흡인부로 되고, 우측이 고정자 코일측 및 영구 자석측 양쪽 모두를 S극으로 하는 반발부가 된다. 흡인부는 자속이 조밀하게 되고 반발부는 자속이 성기게 되는데, 흡인부는 종래 기술의 도 10의 예에 비해 고정자 코일의 전류 방향에 의해서 생기는 고정자측의 N극이 적은 만큼, 도 10의 예보다 자속 밀도는 높고, 반발부는 도 10의 예에 비해 고정자측의 S극이 많은만큼, 도 10의 예보다 자속 밀도는 낮다. 그 밀도 차이가 큰 가운데, 자속이 조밀한 쪽에서 성긴 쪽으로 움직이려 하여 회전자에 작용하는 자석 토크는 도 10의 예보다 커진다. 또, 도 4(a)에서, 회전자의 회전 중심에 대해 2개의 영구 자석(6, 7)의 열림각(α)의 크기는 도 10의 예와 같은데, d축 내의 자기 반발 경계점을 약 1슬롯분(도 3, 도 4중의 δ) 밀리게 함으로써, q축 자속에 흐르는 회전자의 돌극에 대향하는 고정자의 돌극 자극(톱니)은 도 10의 예의 1개에 비해 거의 2개로 되고, 자기 포화되기 어려워진다. 도 3의 설명 개소에서는 회전자의 영구 자석에 의한 자계와 코일에 의한 회전 자계의 흡인, 코일에 의한 회전 자계에 회전자의 d축 돌극부가 흡인되므로, 도 4(a)에서의 사선 부분의 자속 밀도가 특히 높아진다. 이 때 영구 자석의 S극 성분과 코일에 의한 S극 성분에 대해서 도 10의 예보다 1슬롯분만큼 N극 성분은 더 짧아지고, S극 성분의 자속을 짧게 하는 방향으로, 즉 시계 방향으로 회전자를 움직이려는 자기저항 토크가, 도 10의 예보다 강하게 작용한다.

다음에, 본 발명의 영구 자석형 동기 회전 전기 기계의 전류 위상과 토크의 관계에 대해 설명한다.

본 발명의 회전자는 도 4(a)에 도시하는 것처럼, 제1, 제2 자석 구멍(2, 3)의 상단면과 회전자 코어(11)의 외주부의 사이에 형성되는 철심부에 있어서, 제1, 제2 영구 자석(6, 7)이 만드는 자속이 회전자 코어(11)에서의 소정의 극 피치각으로 형성한 방사형상의 극 피치선(OP)의 중심(OC)에 대해서 원주 방향으로 치우쳐 분포되어 있다. 이에 따라, d축의 자속을 치우치게 함으로써, d축의 자기 저항은 커지고, d축 인덕턴스(Ld)보다 q축 인덕턴스(Lq)가 점점 커지고, 돌극성이 현저하게 되므로 자기저항 토크를 발생하기 쉬워진다. 동시에 q축 자속 포화를 억제하기 위해서, 극 피치(OP) 내에서의 q축에 대향하는 고정자의 돌극 자극(톱니)의 수를 늘릴 수 있는 치우친 영구 자석 배열로 한다. 이에 따라, q축 자속의 포화를 완화시킬 수 있다. 자석에 의한 자계와 코일에 의한 회전 자계가 자기 흡인력, 자기 반발력에 의해서 발생하는 자석 토크는 도 4(b)의 곡선과 같은 관계로 되고, 코일에 의한 회전 자계에 회전자의 돌극부가 흡인되어 발생하는 자기저항 토크는 도 4(b)의 곡선과 같은 관계로 된다. 이에 따라, 자석 토크와 자기저항 토크의 양쪽을 합하면, 도 4(b)의 굵은 실선으로 표시된 토크(종합 토크)를 발생시킬 수 있다.

[본 발명에 의한 회전 전기 기계의 역회전 동작의 설명]

도 5는 본 발명에 의한 매입 자석형 동기 모터의 동작을 설명하기 위한 도면으로서, (a)는 모터 역회전 시의 동작을 도시하는 모식도, (b)는 모터의 회전 자계를 발생시키는 전류 위상과 토크의 관계를 도시한 도면이다.

도 4에 도시하는 본 발명의 회전 전기 기계가 시계 방향으로 회전(정회전)하는 경우의 최적 회전 토크 위치를 나타내는데 대해, 도 5는 회전 전기 기계가 반시계 방향으로 회전(역회전) 하는 경우의 최적 회전 토크 위치를 나타낸다.

도 5(a)에서는 회전자의 d축의 동극 자기 반발 경계점에서 좌측이 고정자 코일측 및 영구 자석측 양쪽을 S극으로 하는 반발부, 우측이 고정자 코일측을 N극, 영구 자석측을 S극으로 하는 흡인부로, 자속 밀도가 조밀한 흡인부보다 성긴 반발부 방향, 즉 반시계 방향으로 회전자를 움직이려는 영구 자석이 작용한다. 이 경우의 영구 자석형 동기 회전 전기 기계의 전류 위상과 토크의 관계는 도 5(b)에서 도시되는데, 기본적으로 종합 토크는 회전 전기 기계의 정회전 동작의 경우와 동일하므로 생략한다.

이상, 본 발명의 실시예에 대해서 상세하게 설명했는데, 도 10의 제2 종래 기술에서 나타낸 것처럼, 회전자에 매입된 영구 자석이 2등변 V자형 배열된 회전자에 비해, 도 3에 도시하는 본 발명은 회전자 코어(11)에서의 소정의 극 피치각(θ)으로 형성한 방사 형상의 극 피치선(OP)의 범위 내에, V자를 따라 1극에 대한 영구 자석(6, 7)을 2개 삽입하기 위한 2개의 자석 구멍(2, 3) 중, 한쪽의 자석 구멍(2)을 상기 극 피치선(OP)의 중심선(OC)으로부터 멀어지는 방향으로 이동시키고, 다른 쪽 자석 구멍(3)을 상기 극 피치선(OP)의 중심선(OC)에 가까워지는 방향으로 이동시켜 형성함으로써, 2개의 영구 자석(6, 7)이 만드는 자속이 회전자 코어(11)에서의 상기 극 피치선(OP)의 중심(OC)에 대해 원주 방향으로 치우쳐 분포하기 때문에, 한방향의 회전 방향에 대해서 영구 자석의 반경 방향의 길이를 바꾼 V자형 배열에서는 자석 토크, 자기저항 토크 모두 향상되고, 영구 자석형 동기 회전 전기 기계의 효율을 높일 수 있다. 그리고, 한방향의 회전 방향에 대한 자석 토크 향상은 영구 자석형 동기 회전 전기 기계의 전류가 낮은 저속, 경부하 영역의 효율을 크게 개선할 수 있다.

또, 일반적으로 회전자(10)의 회전에 의해 매입된 영구 자석에는 원심력이 작용하고, 영구 자석은 회전자의 외주측으로 빠져 나가려고 한다. 영구 자석과 영구 자석 삽입 구멍의 접촉 면적이 많을수록, 영구 자석이 회전 중심에 대해 수평에 가까울수록, 영구 자석의 중량이 가벼울수록 원심력은 강해진다. 본 발명과 같이 2개의 영구 자석 중(6, 7) 중, 한쪽 반경 방향의 길이가 짧고, 다른 쪽의 길이를 길게 한 V자형 영구 자석 배열에서는, 반경 방향의 길이가 짧은 쪽의 영구 자석(7)은 회전 중심에 대해 서있지만, 짧은만큼 중량이 가볍고, 반경 방향의 길이가 긴 쪽의 영구 자석(6)은 비교 대상으로 하는 2등변 V자형보다 회전 중심에 대해 구성상 수평에 가까워지므로, 회전 원심력이 강하다.

또한, 도 2에 도시하는 바와같이 제1, 제2 자석 구멍(2, 3)에, 각각 자석 구 멍의 반경 방향에 있어서의 양 단부에 외주측 또는 내주측을 향해 부풀어 오르는 형상의 누설 자속 방지용의 원호 공간(20∼23)을 형성하는 구성, 또한 제1, 제2 자석 구멍(2, 3)에, 각각 자석 구멍의 각부를 포함하도록 각부의 곡률보다 큰 곡률로 외주측을 향해 부풀어 오르는 형상의 누설 자속 방지용의 원호 공간(24, 25)을 형성하는 구성으로 했으므로, 이 원호 공간에 의해, 회전자(10)의 자석 구멍에서의 응력의 집중을 확산하고, 완화시킬 수 있다.

또한, 도 2에 도시하는 바와같이 회전자 코어(11)에 V자를 따라서 1극당 2개의 자석을 삽입하기 위한 자석 구멍(2, 3)과 상기 자석 구멍의 사이에 센터 브릿지(5)를 형성한 구성으로 했으므로, 이 센터 브릿지에 의해서 원심 내력이 더욱 증가한다. 즉 보다 고속 회전화가 가능하게 된다.

또한, 도 2에 도시하는 바와같이, 회전자 코어(11)에 8개의 공동부(8)를 형성하도록 했으므로, 그 만큼 본래 중량물인 회전자(10)의 경량화를 도모할 수 있고, 회전자(10)의 중공부에 끼워진 도시하지 않은 회전자축을 지지하는 베어링부(도시하지 않음)에서의 기계적 손실을 적게 하여, 효율 좋게 할 수 있다. 이 경우, 공동부(8)는 회전자(10)에 작용하는 원심력에 의해 발생하는 응력 한계에 의해 결정되는 형상 치수와, 자로에 대해서 영향이 적은 곳을 판단하여 결정되는 형상 치수에 의해 설정된 영역 내에 위치하여 형성되므로, 회전 원심력에 대한 기계적 강도를 손실시키지 않고, 또한, 고정자(12)의 슬롯(14)에 장착된 고정자 코일(도시하지 않음) 및 회전자(10)의 영구 자석(6, 7)에 의한 자속의 흐름(자로)을 저해하지 않아, 특성에 악영향을 주는 일도 없다.

또한, 상술한 회전자 코어(11)의 공동부(8)에 냉매를 도입해 유통시킬 수 있으므로, 회전자 코어를 직접 냉각시킬 수 있어, 회전자(10)의 냉각 성능의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 제2 종래 기술의 도 10에서, 회전자에 설치한 d축 내 자기 반발 경계점이, 통상의 2등변 V자형 영구 자석 배열에서는 필연적으로 중앙이 되는데 대해, 본 발명의 도 3에서는, 1슬롯분만큼 짧은 쪽의 영구 자석측으로 밀린 원리 설명을 했는데, 이 편차량은 회전 전기 기계 고정자의 슬롯수, 회전자의 극수의 조합에 따라 적절하게 다르다.

또한, 상기의 실시예의 설명 및 도면에서, 이른바 슬롯 부착형 고정자로 설명하는데, 본 발명은 주로 회전자의 구조에 관한 발명이므로, 슬롯 부착형 고정자에 한정되지 않고, 소위 슬롯리스형 고정자를 이용해도 동일한 효과가 있는 것은 물론이다.

또한, 본 발명은 회전 모터에 대신해 직선 운동하는 직선 모터에도 적용할 수 있다.

본 발명의 전자 강판 형성체, 전자 강판 적층체, 이를 구비한 영구 자석형 동기 회전 전기 기계용 회전자, 영구 자석형 동기 회전 전기 기계에 의하면, 회전자 코어에 V자형으로 배열된 2개의 자석 구멍의 상단면과 회전자 코어의 외주부의 사이에 형성되는 철심부에, q축 자속의 포화를 억제함과 더불어 자기저항 토크의 이용과, 자석 토크의 향상의 양쪽 모두를 도모하는 것이 가능해지고, 그 결과, 기 동 시나 급격한 부하 변동에 대해서도 큰 토크를 얻는 것이 가능하여 효율을 양호하게 할 수 있으므로, 하이브리드 자동차나 연료 전지 자동차, 전기 자동차 등의 구동용 모터나 발전기, 철도 차량용의 구동용 모터나 발전기, 무정전 전원용 발전기차에 이용하는 발전기로서 유효하다. 또한 엘리베이터·입체 주차장 등의 승강기 또는 풍수력용의 콤플레서나 송풍기, 펌프 등의 유체 기계 혹은 반도체 제조 장치나 공작 기계를 주로 하는 가공기의 산업용 기계의 구동용 모터로서도 유효하다.

도 1은 본 발명의 실시예를 나타내는 회전자 코어 성형용으로 뚫은 전자 강판 형성체의 정면도이다.

도 2는 본 발명의 전자 강판 형성체를 적용한 회전자의 구조를 확대한 정단면도이다.

도 3은 본 발명의 회전자를 적용한 매입 자석형 동기 모터의 주요부의 정단면도이며, 최적 회전 토크를 발생하는 고정자와 회전자의 자극의 위치 관계를 모식적으로 도시한 것이다.

도 4는 본 발명에 의한 매입 자석형 동기 모터의 동작을 설명하기 위한 도면으로서, (a)는 모터 정회전시에 있어서의 동작을 도시하는 모식도, (b)는 모터의 회전 자계를 발생시키는 전류 위상과 토크의 관계를 나타낸 도면이다.

도 6은 제1 종래 기술에서의 회전자 코어 성형용으로 뚫은 전자 강판 형성체의 정면도이다.

도 7은 제1 종래 기술의 회전자를 적용한 매입 자석형 동기 모터의 주요부의 정단면도이다.

도 8은 제2 종래 기술의 회전자 코어 성형용으로 뚫은 전자 강판 형성체의 정면도이다.

도 9는 제2 종래 기술의 회전자를 적용한 매입 자석형 동기 모터의 주요부의 정단면도이며, 최적 회전 토크를 발생하는 고정자와 회전자의 자극의 위치 관계를 모식적으로 도시한 것이다.

도 10은 제2 종래 기술에 의한 매입 자석형 동기 모터의 동작을 설명하기 위한 도면으로서, (a)는 모터 정회전시의 동작을 도시하는 모식도, (b)는 모터의 회전 자계를 발생시키는 전류 위상과 토크의 관계를 나타낸 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 전자 강판 형성체 2, 3 : 제1, 제2 자석 구멍

4 : 아우터 브릿지 5 : 센터 브릿지

6, 7 : 제1, 제2 영구 자석 8 : 공동부

10 : 회전자 11 : 회전자 코어(전자 강판 적층체)

20, 21, 22, 23, 24, 25 : 누설 자속 방지용의 원호 공간

12 : 고정자 13 : 고정자 코어

14 : 슬롯 O : 회전 중심

OP : 극 피치선 OC : 극 피치선의 중심선

θ : 극 피치각

α : 제1, 제2 자석 구멍의 열림 각도(열림각)

δ : 자속의 반발 경계점의 편차량(편각)

La, Lb : 영구 자석의 반경 방향 길이

Cr : 자석 구멍 상단면으로부터 회전자 코어의 외주부까지의 사이의 철심부 의 간격

Claims

영구 자석을 내장하는 회전자 코어를 형성하기 위해서 이용되는 1매의 얇은 원반형상의 전자 강판 형성체로서,

상기 원반형상의 전자 강판 형성체에 소정의 극 피치각으로 형성한 방사형상의 극 피치선의 범위 내에, 회전 중심측을 정점으로 하는 V자를 따라서 1극에 대한 상기 자석을 2개 삽입하기 위한 제1, 제2 자석 구멍과,

상기 V자의 정점부에 위치하도록 설치되고, 또한, 상기 제 1, 제2 자석 구멍을 칸막이하기 위한 센터 브릿지를 구비하고,

상기 제1, 제2 자석 구멍중 어느 한쪽을 상기 극 피치선의 중심선으로부터 멀어지는 방향으로 이동시키고, 다른 쪽을 상기 극 피치선의 중심선에 가까워지는 방향으로 이동시켜 형성한 것을 특징으로 하는 전자 강판 형성체.
청구항 1에 있어서,

상기 제1, 제2 자석 구멍의 형상을 비대칭으로 구성한 것을 특징으로 하는 전자 강판 형성체.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 제1, 제2 자석 구멍중 어느 한쪽 구멍의 반경 방향 길이를 길게 하고, 다른 쪽 구멍의 반경 방향 길이를 짧게 한 것을 특징으로 하는 전자 강판 형성체.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 제1, 제2 자석 구멍은, 상기 구멍의 각각의 상단면으로부터 상기 전자 강판 형성체의 외주부까지의 사이의 철심부의 간격이 동일하게 되는 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 강판 형성체.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 제 1, 제2 자석 구멍에, 각각 상기 자석 구멍의 반경 방향에서의 양단부에 외주측 또는 내주측을 향해 부풀어 오르는 형상의 누설 자속 방지용의 원호 공간이 설치된 것을 특징으로 하는 전자 강판 형성체.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 제1, 제2 자석 구멍에, 각각 상기 자석 구멍의 각부를 포함하도록, 각부의 곡률보다 큰 곡률로 외주측을 향해 부풀어 오르는 형상의 누설 자속 방지용의 원호 공간이 설치된 것을 특징으로 하는 전자 강판 형성체.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 제1, 제2 자석 구멍은 대략 직사각형 형상인 것을 특징으로 하는 전자 강판 형성체.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 제1, 제2 자석 구멍은 원호형상인 것을 특징으로 하는 전자 강판 형성체.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 전자 강판 형성체에, 원심력에 의한 응력 한계에 의해 결정되고 또한 상기 방사 형상의 극 피치선 상에 위치하는 영역에 공동부가 설치된 것을 특징으로 하는 전자 강판 형성체.
청구항 1 내지 9중 어느 한항에 기재된 전자 강판 형성체를 복수 적층하여 블록형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 전자 강판 적층체.
청구항 10에 기재된 전자 강판 적층체에 의해 구성되는 회전자 코어와,

상기 회전자 코어 내부의 제1 자석 구멍, 제2 자석 구멍에 삽입된 자계가 되는 제1, 제2 영구 자석을 가지는 것을 특징으로 하는 영구 자석형 동기 회전 전기 기계용 회전자.
청구항 11에 있어서,

상기 제1, 제2 자석 구멍의 상단면과 상기 회전자 코어의 외주부의 사이에 형성되는 철심부에 있어서, 상기 제1, 제2 영구 자석이 만드는 자속이 상기 회전자 코어에서의 소정의 극 피치각으로 형성한 방사 형상의 극 피치선의 중심에 대해 원주 방향으로 치우쳐 분포하는 것을 특징으로 하는 영구 자석형 동기 회전 전기 기계용 회전자.
청구항 11 또는 청구항 12에 있어서,

상기 회전자는 8극의 매입 자석형 동기 회전 전기 기계의 회전자인 영구 자석형 동기 회전 전기 기계용 회전자.
청구항 11 내지 청구항 13중 어느 한항에 기재된 회전자와,

상기 회전자의 둘레에 배치된 고정자를 가지는 것을 특징으로 하는 영구 자석형 동기 회전 전기 기계.
청구항 14에 있어서,

상기 회전자의 자석 구멍에 배열되는 영구 자석의 자극수(P)와 상기 고정자의 돌극 자극에 배열되는 돌극 자극수(M)의 관계를, P＝2(n＋1)(단, n은 1이상의 정수) 또한 M＝6P로 하는 것을 특징으로 하는 영구 자석형 동기 회전 전기 기계.
청구항 14 또는 청구항 15에 있어서,

상기 회전 전기 기계는, 상기 영구 자석의 자극수가 8극인 매입 자석형 동기 회전 전기 기계인 것을 특징으로 하는 영구 자석형 동기 회전 전기 기계.
청구항 14 내지 16에 기재된 영구 자석형 동기 회전 전기 기계를, 차륜을 구동하기 위한 구동용 모터로서 이용한 것을 특징으로 하는 차량.
청구항 14 내지 16에 기재된 영구 자석형 동기 회전 전기 기계를, 발전기로서 이용한 것을 특징으로 하는 차량.
청구항 14 내지 16에 기재된 영구 자석형 동기 회전 전기 기계를 구동용 모터로서 이용한 것을 특징으로 하는 승강기.
청구항 14 내지 16에 기재된 영구 자석형 동기 회전 전기 기계를 구동용 모터로서 이용한 것을 특징으로 하는 유체 기계.
청구항 14 내지 16에 기재된 영구 자석형 동기 회전 전기 기계를 구동용 모터로서 이용한 것을 특징으로 하는 가공기.