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公開番号2025112101
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-31
出願番号2024006191
出願日2024-01-18
発明の名称埋込磁石型回転子および回転電機
出願人株式会社明電舎
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H02K 1/276 20220101AFI20250724BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】従来よりも回転電機のトルクの向上効果の高い埋込磁石型回転子を提供する。
【解決手段】鉄心の周方向に磁極を複数形成した埋込磁石型回転子であって、各々の磁極は、回転子外周側に向けて間隔が広がるV字状のパターンで配列される第1層の磁石と、第1層の磁石を回転子内周側から囲むパターンで配列される第2層の磁石と、を備える。第1層の磁石は、機械角での磁極の周方向中心および第2層の磁石の配列中心に対してV字の谷の位置が周方向にずれるパターンで配置されている。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
鉄心の周方向に磁極を複数形成した埋込磁石型回転子であって、
各々の前記磁極は、
回転子外周側に向けて間隔が広がるＶ字状のパターンで配列される第１層の磁石と、
前記第１層の磁石を回転子内周側から囲むパターンで配列される第２層の磁石と、を備え、
前記第１層の磁石は、機械角での磁極の周方向中心および前記第２層の磁石の配列中心に対してＶ字の谷の位置が周方向にずれるパターンで配置されている
埋込磁石型回転子。
続きを表示（約 940 文字）【請求項２】
前記埋込磁石型回転子は、モータに適用され、
前記第１層の磁石は、機械角での磁極の周方向中心に対してＶ字の谷の位置が前記モータの正転方向遅れ側にずれている
請求項１に記載の埋込磁石型回転子。
【請求項３】
前記第１層の磁石は、前記Ｖ字の谷を中心として非対称に配置され、
前記第１層の正転方向遅れ側の磁石は、前記第１層の正転方向進み側の磁石よりも長軸長さが短い形状である
請求項２に記載の埋込磁石型回転子。
【請求項４】
前記第１層の磁石と前記第２層の磁石は、短軸長さがそれぞれ同じであり、
前記第２層の磁石の長軸長さは、前記第１層のいずれかの磁石の長軸長さと同じか、前記第１層の磁石の長軸長さの組み合わせで得られる長さである
請求項３に記載の埋込磁石型回転子。
【請求項５】
前記第２層の磁石は、機械角での磁極の周方向中心に対して対称に配置され、
前記第１層の磁石は、前記第２層の磁石の配列中心に対してＶ字の谷の位置が周方向にずれている
請求項２に記載の埋込磁石型回転子。
【請求項６】
前記第２層の磁石は、機械角での磁極の周方向中心に対して非対称に配置され、
前記第２層の正転方向進み側の磁石が、前記第２層の正転方向遅れ側の磁石よりも外周側に大きく開くパターンをなす
請求項２に記載の埋込磁石型回転子。
【請求項７】
前記第１層の各磁石の外周側端部には、前記第１層の内側に向けて延びるフラックスバリアがそれぞれ形成され、
正転方向進み側の前記フラックスバリアと、正転方向遅れ側の前記フラックスバリアは異なる形状である
請求項２に記載の埋込磁石型回転子。
【請求項８】
前記鉄心の外周に軸方向に延びる溝を有し、
前記溝は、機械角での磁極の周方向中心に対して非対称に形成されている
請求項２に記載の埋込磁石型回転子。
【請求項９】
固定子と、
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の埋込磁石型回転子と
を備える回転電機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、埋込磁石型回転子および回転電機に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、回転電機の高トルク密度、高出力密度を達成するために、１磁極にＶ字をなすように複数の磁石を配置した埋込磁石型回転子が知られている。この種の埋込磁石型回転子に関し、特許文献１では、突極比を大きくしてトルクを向上させるために、磁極の回転方向中心に対して磁石を非対称に配置する構成が提案されている。なお、特許文献１の構成では、Ｖ字に配置される磁石の頂点が極ピッチの中心線上に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第４４０４２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、埋込磁石型回転子において１磁極にＶ字をなすように複数の磁石を対称配置した場合、負荷時に回転方向の進み側で磁気飽和が生じることでトルクの低下が引き起こされる。特許文献１の埋込磁石型回転子では、磁石を対称配置した場合と比べてトルクが向上しうるが、トルクの向上効果がなお限定的であった。
【０００５】
本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであって、従来よりも回転電機のトルクの向上効果の高い埋込磁石型回転子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一態様は、鉄心の周方向に磁極を複数形成した埋込磁石型回転子である。各々の磁極は、回転子外周側に向けて間隔が広がるＶ字状のパターンで配列される第１層の磁石と、第１層の磁石を回転子内周側から囲むパターンで配列される第２層の磁石と、を備える。第１層の磁石は、機械角での磁極の周方向中心および第２層の磁石の配列中心に対してＶ字の谷の位置が周方向にずれるパターンで配置されている。
【０００７】
埋込磁石型回転子は、モータに適用されてもよく、第１層の磁石は、機械角での磁極の周方向中心に対してＶ字の谷の位置がモータの正転方向遅れ側にずれていてもよい。
【０００８】
また、第１層の磁石は、Ｖ字の谷を中心として非対称に配置されてもよく、第１層の正転方向遅れ側の磁石は、第１層の正転方向進み側の磁石よりも長軸長さが短い形状であってもよい。
【０００９】
また、第１層の磁石と第２層の磁石は、短軸長さがそれぞれ同じであってもよく、第２層の磁石の長軸長さは、第１層のいずれかの磁石の長軸長さと同じか、第１層の磁石の長軸長さの組み合わせで得られる長さであってもよい。
【００１０】
また、第２層の磁石は、機械角での磁極の周方向中心に対して対称に配置されてもよく、第１層の磁石は、第２層の磁石の配列中心に対してＶ字の谷の位置が周方向にずれていてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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