特開2024-85589IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

円筒状のロータコアの磁石挿入孔内に複数の磁石が挿入されたロータを有する回転電機

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】複数の極数のロータを有する回転電機において、低速回転領域では高トルクを出力可能な一方、高速回転領域では低トルクを出力可能な構成を、効率低下を抑制しつつ実現する。
【解決手段】モータ1は、軸線方向に延びる円筒状のステータ2と、ステータ2の径方向内方に位置するロータ3と、を有する。ロータ3は、円筒状のロータコア31と、ロータ3の2極を構成するように、異なる磁石挿入孔31b内に挿入された磁石32をそれぞれ複数含む第1磁石挿入孔群33及び第2磁石挿入孔群34と、を有する。第1磁石挿入孔群33及び第2磁石挿入孔群34にそれぞれ含まれる複数の磁石32は、ロータ3を前記軸線方向に見て径方向外方に凸状になるように周方向に並んでいる。
【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、上述のようなIPMモータにおいて、低速回転領域では高トルクを出力可能な一方、高速回転領域では低トルクを出力可能な構成が求められる場合がある。この場合、低速回転領域に比べてステータの電圧が高い高速回転領域では、磁束を弱めるために、弱め界磁制御を行う必要がある。この弱め界磁制御によって、ステータに流れる電流値が増えるため、銅損が増加して、モータの効率が悪化する。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明の一回転電機は、軸線方向に延びる円筒状のステータと、前記ステータの径方向内方に位置するロータと、を有する回転電機である。前記ロータは、複数の磁石挿入孔を有する円筒状のロータコアと、前記ロータの複数の磁極を構成するように、異なる前記磁石挿入孔内に挿入された磁石をそれぞれ複数含む複数の磁石群と、を有する。前記各磁石群に含まれる前記複数の磁石は、前記ロータを前記軸線方向に見て径・・・ 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[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明の一回転電機によれば、ロータは、複数の磁石挿入孔を有する円筒状のロータコアと、前記ロータの複数の磁極をそれぞれ構成するように、異なる前記磁石挿入孔内に挿入された磁石をそれぞれ複数含む複数の磁石群と、を有する。前記各磁石群に含まれる前記複数の磁石は、前記ロータを前記軸線方向に見て径方向外方に凸状になるように周方向に並んでいる。

これにより、低速回転領域では高トルクを出力しつつ、高速回転領域では弱め界磁制御を行っても効率低下を抑制することができる。したがって、複数の極数のロータを有する回転電機において、低速回転領域では高トルクを出力可能な一方、高速回転領域では低トルクを出力可能な構成を、効率低下を抑制しつつ実現できる。

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】 図1は、モータの構成を模式的に示す図である。
【図2】 図2は、ロータを軸線方向に見た図である。
【図3】 図3は、本実施形態の4つの磁石によってロータに生じる磁束を模式的に示す図である。
【図4】 図4は、ロータを軸線方向に見て、ロータコア内に該ロータコアの径方向に交差するようにV字状に磁石を配置した2極のモータにおいて、磁石によって生じる磁束を模式的に示す図である。
【図5】 図5は、図3に示すロータを有するモータ(図5では比較例)及び図4に示すロータを有するモータ(図5では本発明)において、それぞれ生じるリラクタンストルク及び合成トルクの一例を示す図である。
【図6】 図6は、ロータを軸線方向に見て、ロータコア内に該ロータコアの径方向に直交する方向に延びるように磁石を配置した2極のモータにおいて、磁石によって生じる磁束を模式的に示す図である。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

1、101、201 モータ(回転電機) 2 ステータ 3、103、203 ロータ 21 ステータコア 21a ティース 21b スロット 22 ステータコイル 31、131、231 ロータコア 31a シャフト貫通孔 31b 磁石挿入孔 31c、31d ブリッジ部 32、132、232 磁石 33 第1磁石挿入孔群 34 第2磁石挿入孔群 35 第1磁石群(磁石群) 36 第2磁石群(磁石群) 41 中央側磁石挿入孔 41a、41b 空隙部 42 外側磁石挿入孔 42a、42b 空隙部 51 中央側磁石 52 外側磁石 P 軸線

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