特開2015-216786IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

電動機や発電機等、回転子を有する回転電機に係り、特に回転子に永久磁石が埋め込まれた永久磁石埋め込み式回転電機

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】 高速回転かつ大トルク化が可能であって、故障リスクが低く、かつ、減磁耐量が高く、少ない磁石量で構成可能な永久磁石埋め込み式回転電機を提供する。
【解決手段】
回転子コア2Aは、1極を構成するために、回転子コア2Aの周方向に並んだ2個のスロット3および3’を有し、その中に2個の永久磁石4および4’を各々収容している。スロット3および3’間は、センタブリッジ8となっている。各スロット3(3’)は、センタブリッジ8に臨む領域に磁石支持部材10(10’)を収容し、かつ、センタブリッジ8から回転子コア2Aの周方向に離れた位置に回転子コア2Aの径方向に突出して永久磁石4(4’)の端面に係合する突起7(7’)を有し、磁石支持部材10(10’)および突起7(7’)により永久磁石4(4’)を挟んで位置固定している。
【選択図】 図1

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

ところで、上述した従来の永久磁石埋め込み式回転電機において、永久磁石固定用の突起7(7’)は応力集中が生じやすい。このため、回転子1を高速回転させ、または大トルクを発生させようとすると、突起7(7’)に過大な応力が集中し、最悪の場合、突起7(7’)が破損する。この場合、突起の数が多いほど破損する可能性のある箇所が増えるため、回転電機の故障リスクが増加する。 また、従来の永久磁石埋め込み式回転電機では、リラクタンストルクを増加させるために、固定子巻線の電流を増加させ、永久磁石4(4’)の磁束を弱めるd軸方向の磁束を発生させる。その際に、永久磁石4(4’)のN極から発した磁束がセンタブリッジ8を経由して同永久磁石のS極に至る磁束漏れが増加し、永久磁石4(4’)の減磁耐量を低下させる問題が発生する。 この減磁耐量の低下を防止するための方法として、永久磁石4(4’)の磁軸方向の厚みを増加させる方法が考えられる。しかし、この方法を採った場合、必要な磁石量が増加するため、材料費が増加し、永久磁石埋め込み式回転電機のコストが高くなる問題が発生する。 この発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、高速回転かつ大トルク化が可能であって、故障リスクが低く、かつ、減磁耐量が高く、少ない磁石量で構成可能な永久磁石埋め込み式回転電機を提供することにある。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

この発明は、回転子の内部に、前記回転子の周方向に沿って、1極当たり2個の永久磁石を複数極埋め込んでなる永久磁石埋め込み式回転電機において、前記回転子には、1極を構成するために、前記回転子の周方向に並んだ2個のスロットが形成され、この2個のスロットに2個の永久磁石が埋め込まれており、前記1極を構成する2個のスロットの各々は、当該2個のスロット間に挟まれた前記回転子の薄肉部分に臨む領域に非磁性材・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る
【発明の効果】
この発明によれば、1極を構成するための2個のスロットの各々は、当該2個のスロット間に挟まれた回転子の薄肉部分に臨む領域に非磁性材からなる磁石支持部材を各々収容している。このため、2個の永久磁石間の非磁性領域の幅を増加させ、減磁耐量を増加させることができる。また、各スロットには、突起を1個しか設けていないので、高速回転する永久磁石埋め込み式回転電機や大トルクを発生する永久磁石埋め込み式回転電機を構成する場合に故障リスクを減少させることができる。従って、この発明によれば、高速回転かつ大トルク化が可能であって、故障リスクが低く、かつ、減磁耐量が高く、少ない磁石量で構成可能な永久磁石埋め込み式回転電機を実現することができる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】この発明の第1実施形態である回転子の1極分の構成を示す断面図である。

【図2】同実施形態の比較例である永久磁石埋め込み式回転電機の無負荷時における磁束の流れを示す断面図である。

【図3】同永久磁石埋め込み式回転電機の負荷時における磁束の流れを示す断面図である。

【図4】同実施形態における永久磁石とセンタブリッジの間の距離と減磁率の関係を示したグラフである。

【図5】この発明の第2実施形態である回転子の1極分の構成を示す断面図である。

【図6】この発明の第3実施形態である回転子の1極分の構成を示す断面図である。

【図7】この発明の第4実施形態である回転子の1極分の構成を示す断面図である。

【図8】この発明の第5実施形態である回転子の1極分の構成を示す断面図である。

【図9】この発明の第6実施形態である回転子の1極分の構成を示す断面図である。

【図10】この発明の第7実施形態である回転子の1極分の構成を示す断面図である。

【図11】従来の永久磁石埋め込み式回転電機の回転子の構成を示す断面図である。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

1A,1B,1C,1D,1E,1F,1G……回転子、2A,2B,2C,2D,2E,2F,2G……回転子コア、3,3’……スロット、3a,3a’……内側空洞部、3b,3b’……外側空洞部、4,4’……永久磁石、5,5’……永久磁石外周側端部、6,6’……永久磁石内周側端部、7,7’,17,17’……突起、8……センタブリッジ、9,9’……サイドブリッジ、10,10’……磁石支持部材、11,11’……切り欠き部、12……シャフト、13……固定子、14……固定子巻線用スロット、15……外周縁部、19……q軸突起。

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