回転電機
【課題】 回転子の位置によって、固定子と回転子との間の磁気抵抗が変化することを抑制する。
【解決手段】 固定子１２０を構成する複数の磁性体板１２１ａ〜１２１ｏの厚み方向が、回転子１１０の回転方向に沿うようにすると共に、複数の磁性体板１２１ａ〜１２１ｓの、少なくとも永久磁石１１５ａ〜１１５ｊと対向する領域が、回転子１１０の回転方向において略等間隔で配置されるようにした。したがって、回転子１１０が回転し、磁極部１１５、１１６を構成する永久磁石１１５ａ〜１１５ｊと、固定子１２０のコア１２１を構成する磁性体板１２１ａ〜１２１ｏとの位置関係が変わっても、各磁性体板１２１ａ〜１２１ｏが永久磁石１１５ａ〜１１５ｊから受ける磁束は略同じになる。よって、磁極部１１５、１１６と、固定子１２０のコア１２１との間の磁気抵抗は、回転子１１０の位置に関わらず、（全体として）略一定になる。
【解決手段】 固定子１２０を構成する複数の磁性体板１２１ａ〜１２１ｏの厚み方向が、回転子１１０の回転方向に沿うようにすると共に、複数の磁性体板１２１ａ〜１２１ｓの、少なくとも永久磁石１１５ａ〜１１５ｊと対向する領域が、回転子１１０の回転方向において略等間隔で配置されるようにした。したがって、回転子１１０が回転し、磁極部１１５、１１６を構成する永久磁石１１５ａ〜１１５ｊと、固定子１２０のコア１２１を構成する磁性体板１２１ａ〜１２１ｏとの位置関係が変わっても、各磁性体板１２１ａ〜１２１ｏが永久磁石１１５ａ〜１１５ｊから受ける磁束は略同じになる。よって、磁極部１１５、１１６と、固定子１２０のコア１２１との間の磁気抵抗は、回転子１１０の位置に関わらず、（全体として）略一定になる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機に関し、特に、複数の磁性体板を用いて固定子（ステータ）を構成するために用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、周方向に配置された複数の永久磁石（磁極）を備えた回転子（ロータ）と、回転子の回転軸に沿う方向に配置された（積み重ねられた）磁性体板からなるコアと、前記コアに対して巻き回された励磁コイルとを備えた固定子（ステータ）とを有する回転電機（電動機・発電機）がある。
このような回転電機では、固定子と回転子との磁気的吸引力が、回転子の回転角度に依存して脈動するコギングが生じることが知られている。
このようなコギングを低減する技術として特許文献１に記載の技術がある。特許文献１に記載の技術では、回転子と、固定子と、コイル体とを有している。回転子は、前述したように、周方向に配置された複数の永久磁石（磁極）を備えている。また、固定子は、その内周面が回転子の外周面と対向し、当該内周面において周方向にスロット（凹部）とティース（凸部）とが交互に形成されたコアを備えている。また、コイル体は、固定子の内周面と回転子の外周面との間で固定子の内周面と対向するように、回転子の回転軸方向に巻き回された線材（磁性体）により構成されている。特許文献１では、このコイル体によって、回転電機に生じるコギングを抑制することができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２３４１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、コギングを抑制するために、特別な部品を用いなければならない。また、回転子の回転角度によって、固定子と回転子との間の磁気抵抗が変化してしまうので、コギングを十分に抑制することが困難であると共に固定子における実効磁束密度を十分に確保することが困難であった。
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、回転子の位置によって、固定子と回転子との間の磁気抵抗が変化することを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の回転電機は、周方向において交互に異なる極となるように配置された複数の永久磁石を有する回転子と、前記回転子を前記周方向に回転させるために、前記回転子の中心部に取り付けられた回転軸と、前記回転軸に沿う方向、又は前記回転軸と垂直な方向で前記回転子と対向する位置に配置された固定子と、を有し、前記固定子は、複数の磁性体板又は磁性体板群を備えたコアと、前記磁性体板又は磁性体板群に対して巻き回されるコイルと、を有し、前記複数の磁性体板又は磁性体板群は、その厚み方向が、前記回転子の回転方向に沿うように配置され、前記複数の磁性体板又は磁性体板群の、少なくとも前記永久磁石と対向する領域は、前記回転子の回転方向において略等間隔で配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、固定子を構成する複数の磁性体板の厚み方向が、回転子の回転方向に沿うようにすると共に、複数の磁性体板の、少なくとも永久磁石と対向する領域が、回転子の回転方向において略等間隔で配置されるようにした。したがって、回転子における磁極となる永久磁石と、固定子のコアを構成する磁性体板との位置関係が変わっても、各磁性体板が永久磁石から受ける磁束は略同じになる。よって、回転子の位置によって、固定子と回転子との間の磁気抵抗が変化することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１の実施形態を示し、同期モータの概略構成の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態を示し、磁極部の概略構成の一例を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態を示し、コアの概略構成の一例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態を示し、励磁コイルの概略構成の一例を示した図である。
【図５】本発明の第１の実施形態を示し、本実施形態の同期モータにおける磁束の分布の一例を概念的に示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態を示し、従来の同期モータにおける磁束の分布の一例を概念的に示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態を示し、同期モータの概略構成の一例を示す断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態を示し、回転子の概略構成の一例を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施形態を示し、コアの概略構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、回転電機の一例である同期モータの概略構成の一例を示す断面図である。具体的に図１は、同期モータの回転軸に沿う方向から切った断面図である。尚、以下の各図では、説明に必要な構成のみを簡略化して示す。
図１において、同期モータ１００は、所謂アキシャルギャップ型の同期モータであり、回転子１１０と、固定子１２０と、回転軸１３０とを有し、ハウジング（フレーム）１４０に収められている。
【０００９】
回転子１１０は、固定子１２０を間に挟むように、回転軸１３０に沿う方向の両側（図１では上下）に配置された２つの回転子１１１、１１２を有する。２つの回転子１１１、１１２は、それぞれ、円板１１３、１１４と、磁極部１１５、１１６とを有する。円板１１３、１１４は、鉄等の強磁性体により形成されるものであり、その中心部が回転軸１３０に取り付けられている（固定されている）。磁極部１１５、１１６は、それぞれ円板１１３、１１４の固定子１２０と対向する領域に取り付けられている（固定されている）。
【００１０】
図２は、磁極部１１５の概略構成の一例を示す図である。具体的に図２は、固定子１２０が配置されている側から磁極部１１５を見た図である。
図２において、磁極部１１５は、複数の永久磁石１１５ａ〜１１５ｊを磁極として有し、全体として中空円筒形状を有している。図２に示すように、永久磁石１１５ａ、１１５ｃ、１１５ｅ、１１５ｇ、１１５ｉの固定子１２０側はＮ極であり、永久磁石１１５ｂ、１１５ｄ、１１５ｆ、１１５ｈ、１１５ｊの固定子１２０側はＳ極である。このように磁極部１１５は、周方向でＮ極とＳ極とが交互に配置されている。また、回転軸１３０を介して径方向で相互に対向する２つの永久磁石（例えば永久磁石１１５ａ、１１５ｆ）は相互に反対の極となるようにしている。
【００１１】
磁極部１１６も図２に示した磁極部１１５と同じ構成を有する。ただし、固定子１２０を介して回転軸１３０に沿う方向（図１では上下方向）で相互に対向する永久磁石の固定子１２０側の極が相互に反対になるように、磁極部１１５、１１６を円板１１３、１１４に取り付けようとする。例えば、図２に示した永久磁石１１５ａと固定子１２０を介して回転軸１３０に沿う方向で相互に対向する永久磁石の固定子１２０側の極はＳ極となるようにしている。
【００１２】
固定子１２０は、コア１２１と、励磁コイル１２２とを有している。尚、固定子１２０は、図示しない保持部材によってハウジング１４０に固定されている。
図３は、コア１２１の概略構成の一例を示す図である。具体的に図３は、図１のＡ−Ａ´方向から見たコア１２１及び回転軸１３０の断面図である。
図３において、コア１２１は、複数の磁性体板１２１ａ〜１２１ｏを有している。磁性体板は、例えば電磁鋼板である。ただし、磁性体板は、電磁鋼板に限定されるものではない。
【００１３】
図３に示すように、複数の磁性体板１２１ａ〜１２１ｏは、その厚み方向が、回転子１１１、１１２の回転方向に沿うように、回転軸１３０と略一定の間隔を有して配置されている。また、図３に示すように、複数の磁性体板１２１ａ〜１２１ｏの、少なくとも磁極部１１５、１１６と対向している領域は、相互に隣接する磁性体板（例えば、磁性体板１２１ａについては磁性体板１２１ｂ、１２１ｏ）の間隔が、回転子１１１、１１２の回転方向において略同じになるようにしている。
また、本実施形態では、図２、図３に示すように、磁極部１１５、１１６の径方向における外径Ｄ１と、コア１２１の径方向における外径Ｄ１とが略同じになるようにすると共に、磁極部１１５、１１６の径方向における内径Ｄ２と、コア１２１の径方向における内径Ｄ２とが略同じになるようにしている。そして、図２、図３に示すように、コア１２１と磁極部１１５、１１６とが、回転軸１３０に沿う方向で相互に対向するようにしている。
【００１４】
本実施形態では、励磁コイル１２２を、集中巻及び分布巻の何れにすることもできる。
図４は、励磁コイル１２２の概略構成の一例を示した図である。具体的に図４（ａ）は、集中巻とした場合の励磁コイル１２２の概略の一例を示した図であり、図４（ｂ）は、分布巻とした場合の励磁コイル１２２の概略の一例を示した図である。より具体的に図４（ａ）は、図３のＡ−Ａ´方向から見たときの、磁性体板１２１ａ、１２１ｌ〜１２１ｏに巻き回されている部分の断面を示す図であり、図４（ｂ）は、図１のＡ−Ａ´方向から見たときの、磁性体板１２１ａ〜１２１ｃ、１２１ｍ〜１２１ｏに巻き回されている部分の断面を示す図である。
【００１５】
図４（ａ）に示すように、励磁コイル１２２を集中巻で構成する場合、複数の磁性体板１２１ａ〜１２１ｏのうち、一相分の励磁コイル１２２が巻き回される複数の磁性体板（図４（ａ）に示す例では、磁性体板１２１ａ、１２１ｌ〜１２１ｏ）の、回転軸１３０に沿う方向（図４の両矢印で示す方向）における中央部分４０１が、当該複数の磁性体板の真ん中にある磁性体板（図４（ａ）に示す例では、磁性体板１２１ｎ）とわずかな隙間を残し近接するように、各磁性体板１２１ａ〜１２１ｏが加工される。このような加工により、中央部分４０１には窪み（スロット）ができ、この窪みの部分に一相分の励磁コイル１２２が巻き回される。
一方、図４（ｂ）に示すように、励磁コイル１２２を分布巻で構成する場合、一相分の励磁コイル１２２は、回転軸１３０に沿う方向から見ると渦巻状になるように、磁性体板１枚１枚に巻き回される。この場合、各磁性体板の間の個々の空間がスロットとなる。
【００１６】
尚、図４は、励磁コイル１２２を集中巻、分布巻にした場合の概略の一例を示すものであり、励磁コイル１２２を集中巻、分布巻にする場合の構成は、図４に示したものに限定されるものではない。また、励磁コイル１２２を集中巻にした場合、励磁コイル１２２を流れる励磁電流の波形は矩形波になる。一方、励磁コイル１２２を分布巻にした場合、励磁コイル１２２を流れる励磁電流の波形は正弦波になる。したがって、励磁コイル１２２を集中巻にした方が、インバータによる励磁電流の生成が容易になる。
【００１７】
次に、以上のようにして構成される本実施形態の同期モータ１００と、従来のように、回転子の回転軸に沿う方向に磁性体板を並べて構成された固定子鉄心を有する同期モータとの相違について説明する。
図５は、本実施形態の同期モータにおける磁束の分布の一例を概念的に示す図である。また、図６は、従来の同期モータにおける磁束の分布の一例を概念的に示す図である。図５及び図６は、同期モータを回転軸に沿う方向で切って展開した様子を示している。図５及び図６の両矢印は、同期モータの周方向を表している。
【００１８】
図５において、磁極部５０１、５０２は、円板５０４、５０５の、固定子のコア５０３と対向する領域に取り付けられている。磁極部５０１、５０２、固定子のコア５０３、円板５０４、５０５は、それぞれ図１に示した磁極部１１５、１１６、コア１２１、円板１１３、１１４に対応するものである。また、図６においても、磁極部６０１、６０２は、円板６０４、６０５の、固定子のコア６０３と対向する領域に取り付けられている。尚、図５及び図６は、固定子のコアを構成する磁性体板の向き以外は同じものである。
【００１９】
前述したように本実施形態の同期モータ１００では、コア５０３を構成する各磁性体板の厚み方向が、回転子の回転方向（周方向（図５の両矢印の方向））に沿うようにしている（図５を参照）。このようにすることによって、回転子が回転し、磁極部５０１、５０２を構成する永久磁石と、固定子のコア５０３を構成する磁性体板との位置関係が変わっても、コア５０３全体としてみれば、各磁性板における磁束の分布は、略同じになる（図５（ａ）、図５（ｂ）を参照）。すなわち、本実施形態では、固定子のコア５０３を構成する各磁性体板の板厚面が、複数の永久磁石と対向することは殆どないので、各磁性体板が永久磁石から受ける磁束は略同じになる。したがって、磁極部５０１、５０２と、固定子のコア５０３との間の磁気抵抗は、回転子の回転位置（永久磁石と磁性体板との位置関係）に関わらず、（全体として）略一定になる。
【００２０】
これに対し、図６に示す従来の同期モータ１００では、コア５０３を構成する各磁性体板の厚み方向が、回転子の回転方向（周方向（図６の両矢印の方向））と垂直な方向（回転軸の方向）に沿うようにしている。したがって、回転子が回転し、磁極部６０１、６０２を構成する永久磁石と、固定子のコア６０３を構成する磁性体板との位置関係が変わると、磁性体板における磁束の分布は、永久磁石と磁性体板との位置関係によって異なる（図６（ａ）、図６（ｂ）を参照）。すなわち、従来では、固定子のコア６０３を構成する各磁性体板の板厚面が、図６（ａ）に示すように、１つの永久磁石と対向する場合や、図６（ｂ）に示すように、（相互に異なる極である）２つの永久磁石と対向する場合があり、しかも、磁性体板と永久磁石との位置関係によって、各磁性体板と対向する２つの永久磁石の割合が変わる。よって、各磁性体板が永久磁石から受ける磁束は、磁性体板と永久磁石との位置関係によって異なることになる。したがって、磁極部６０１、６０２と、固定子のコア６０３との間の磁気抵抗は、回転子の位置（永久磁石と磁性体板との位置関係）によって変動する。
【００２１】
以上のように本実施形態では、固定子１２０を構成する複数の磁性体板１２１ａ〜１２１ｏの厚み方向が、回転子１１０の回転方向に沿うようにすると共に、複数の磁性体板１２１ａ〜１２１ｏの、少なくとも永久磁石１１５ａ〜１１５ｊと対向する領域が、回転子１１０の回転方向において略等間隔で配置されるようにした。したがって、回転子１１０が回転し、永久磁石１１５ａ〜１１５ｊと、磁性体板１２１ａ〜１２１ｏとの位置関係が変わっても、各磁性体板１２１ａ〜１２１ｏが永久磁石１１５ａ〜１１５ｊから受ける磁束は略同じになる。よって、磁極部１１５、１１６と、固定子１２０のコア１２１との間の磁気抵抗は、回転子１１０の回転位置に関わらず、（全体として）略一定になる。よって、特別な部品を用いなくても、コギングを十分に抑制することができる。また、永久磁石１１５ａ〜１１５ｊからの磁束の殆どを磁性体板１２１ａ〜１２１ｏに通すことができるので、固定子１２０における実効磁束密度を増加させることができ、同期モータ（回転電機）の小型化、高出力化を実現することができる。また、励磁コイル１２２を集中巻にすれば、インバータによる励磁電流の生成が容易になるので、回転子１１０の回転制御を容易にすることができる。
【００２２】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。前述した第１の実施形態では、所謂アキシャルギャップ型の同期モータを例に挙げて説明した。これに対し、本実施形態では、所謂ラジアルギャップ型の同期モータを例に挙げて説明する。このように本実施形態と第１の実施形態とは、適用対象となる同期モータが異なるだけであるので、本実施形態の説明において、第１の実施形態と同一の部分については、図１〜図６に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
【００２３】
図７は、回転電機の一例である同期モータの概略構成の一例を示す断面図である。具体的に図７は、同期モータの回転軸に沿う方向から切った断面図である。
図７において、同期モータ７００は、前述したように所謂ラジアルギャップ型の同期モータであり、回転子７１０と、固定子７２０と、回転軸１３０とを有し、ハウジング（フレーム）１４０に収められている。
【００２４】
回転子７１０は、その中心が回転軸１３０に取り付けられている（固定されている）。図８は、回転子７１０の概略構成の一例を示す図である。具体的に図８（ａ）は、回転子７１０の外観図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＡ−Ａ´方向から見た断面図である。
図８において、回転子７１０は、回転軸１３０と同軸で配置された円筒形の鉄心７１２と、円筒形の鉄心７１２の表面の相対的に上側に配置された磁極部７１０ａと、相対的に下側に配置された磁極部７１０ｂとを有する。
【００２５】
磁極部７１０ａは、複数の永久磁石７１１ａ〜７１１ｊを磁極として有する。これらの永久磁石７１１ａ〜７１１ｊのうち、永久磁石７１１ａ、７１１ｃ、７１１ｅ、７１１ｇ、７１１ｉの固定子７２０側はＳ極であり、永久磁石７１１ｂ、７１１ｄ、７１１ｆ、７１１ｈ、７１１ｊの固定子７２０側はＮ極である。このように磁極部７１０ａは、周方向でＮ極とＳ極とが交互に配置されている。
磁極部７１０ｂも、磁極部７１０ａと同数の永久磁石を磁極として有し、その構成は磁極部７１０ａと同じである。磁極部７１０ｂも、磁極部７１０ａと同様に、周方向でＮ極とＳ極とが交互に配置されている。ただし、回転軸１３０に沿う方向で相互に対向する２つの永久磁石（例えば永久磁石７１１ｇ、７１１ｋ）は相互に反対の極となるようにしている。尚、図８では、磁極部７１０ｂが備える磁極として、６個の永久磁石７１１ｋ〜７１１ｐしか示していないが、磁極部７１０ｂは、合計で１０個の永久磁石を有する。
【００２６】
固定子７２０は、コア７２１と、励磁コイル７２２とを有している。尚、固定子７２０は、図示しない保持部材によってハウジング１４０に固定されている。
図９は、コア７２１の概略構成の一例を示す図である。具体的に図９（ａ）は、図７のＡ−Ａ´方向から見たコア７２１及び回転軸１３０の断面図であり、図９（ｂ）、図９（ｃ）は、それぞれ図９（ａ）のＡ−Ａ´、Ｂ−Ｂ´方向から見た磁性体板７２１ｍ、７２１ｅの断面図である。
【００２７】
図９において、コア７２１は、複数の磁性体板７２１ａ〜７２１ｏを有している。磁性体板は、例えば電磁鋼板である。ただし、磁性体板は、電磁鋼板に限定されるものではない。
図９に示すように、複数の磁性体板７２１ａ〜７２１ｏは、その厚み方向が、回転子７１０の回転方向に沿うように、回転軸１３０と略一定の間隔を有して配置されている。また、図９（ａ）に示すように、複数の磁性体板７２１ａ〜７２１ｏの、少なくとも磁極部７１０ａ、７１０ｂと対向している領域は、相互に隣接する磁性体板（例えば、磁性体板７２１ａについては磁性体板７２１ｂ、７２１ｏ）の間隔が、回転子７１０の回転方向において略同じになるようにしている。
【００２８】
また、本実施形態では、図９（ｂ）、図９（ｃ）に示すように、磁性体板７２１ａ〜７２１ｏの板面形状は、凹形状であり、磁性体板７２１ａ〜７２１ｏの、回転子７１０と対向する側の面において、回転軸１３０に沿う方向（図７では上下方向）における中央部分９０１、９０２が窪んでいる。これら磁性体板７２１ａ〜７２１ｏの両端部で張り出している領域の、回転軸１３０に沿う方向における長さＤ４は、永久磁石７１１ａ〜７１１ｊの、回転軸１３０に沿う方向における長さＤ４と略同じである。そして、磁性体板７２１ａ〜７２１ｏの、両端部で張り出している領域と、永久磁石７１１ａ〜７１１ｊとが、回転軸１３０と垂直な方向で相互に対向するようにしている。磁性体板７２１ａ〜７２１ｏの、両端部で張り出している領域と、磁極部７１０ａ、７１０ｂとの間で磁束の受け渡しが行われる。図８、図９では、スペースの都合上、上側に配置される永久磁石と、下側に配置される永久磁石との間の距離と、磁性体板７２１ａ〜７２１ｏの両端部で張り出している領域の間の距離とが異なっているが、実際にはこれらの距離は同じである。
【００２９】
尚、コア７２１の内周側と回転子７１０の外周側とを相互に対向させるようにするために、コア７２１の径方向における内径Ｄ５は、回転子７１０の径方向における外径Ｄ３よりも大きくなるようにすることは勿論である。
また、本実施形態でも、第１の実施形態と同様に、励磁コイル７２２を、集中巻及び分布巻の何れにすることもできる。励磁コイル７２２を集中巻にする場合には、例えば、第１の実施形態と同様に、一相分の励磁コイル７２２が巻き回される複数の磁性体板の、回転軸１３０に沿う方向における中央部分が、当該複数の磁性体板の真ん中にある磁性体板と重なるように、各磁性体板７２１ａ〜７２１ｏを加工すればよい。
【００３０】
以上のように所謂ラジアルギャップ型の同期モータとしても、前述した第１の実施形態で説明したのと同様の効果を得ることができる。
尚、前述した各実施形態では、回転電機の一例として同期モータを挙げたが、その他の回転電機（例えば、同期発電機）であっても同様に前述した各実施形態を適用することができる。また、前述した各実施形態では、１５の磁性体板を周方向に略等間隔で配置する場合を例に挙げて説明したが、複数の磁性体板を周方向に略等間隔で配置していれば、磁性体板の数は、１５に限定されない。また、磁性体板の数は、コイルの配置スペース等の制約を満たす範囲で可及的に多いのが（例えば、５以上であるのが）好ましい。さらに、前述した各実施形態では、磁性体板を１つずつ略等間隔で配置する場合を例に挙げて説明したが、複数枚積層した磁性体板群を略等間隔で配置するようにしてもよい。
また、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。
【符号の説明】
【００３１】
１００、７００ 同期モータ
１１０、７１０ 回転子
１１１ 上側の回転子
１１２ 下側の回転子
１１３、１１４ 円板
１１５、１１６、７１１ 磁極部
１１５ａ〜１１５ｊ、７１１ａ〜７１１ｐ 永久磁石
１２０、７２０ 固定子
１２１、７２１ コア
１２１ａ〜１２１ｏ、７２１ａ〜７２１ｏ 磁性体板
１２２、７２２ 励磁コイル
１３０ モータ
１４０ ハウジング
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機に関し、特に、複数の磁性体板を用いて固定子（ステータ）を構成するために用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、周方向に配置された複数の永久磁石（磁極）を備えた回転子（ロータ）と、回転子の回転軸に沿う方向に配置された（積み重ねられた）磁性体板からなるコアと、前記コアに対して巻き回された励磁コイルとを備えた固定子（ステータ）とを有する回転電機（電動機・発電機）がある。
このような回転電機では、固定子と回転子との磁気的吸引力が、回転子の回転角度に依存して脈動するコギングが生じることが知られている。
このようなコギングを低減する技術として特許文献１に記載の技術がある。特許文献１に記載の技術では、回転子と、固定子と、コイル体とを有している。回転子は、前述したように、周方向に配置された複数の永久磁石（磁極）を備えている。また、固定子は、その内周面が回転子の外周面と対向し、当該内周面において周方向にスロット（凹部）とティース（凸部）とが交互に形成されたコアを備えている。また、コイル体は、固定子の内周面と回転子の外周面との間で固定子の内周面と対向するように、回転子の回転軸方向に巻き回された線材（磁性体）により構成されている。特許文献１では、このコイル体によって、回転電機に生じるコギングを抑制することができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２３４１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、コギングを抑制するために、特別な部品を用いなければならない。また、回転子の回転角度によって、固定子と回転子との間の磁気抵抗が変化してしまうので、コギングを十分に抑制することが困難であると共に固定子における実効磁束密度を十分に確保することが困難であった。
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、回転子の位置によって、固定子と回転子との間の磁気抵抗が変化することを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の回転電機は、周方向において交互に異なる極となるように配置された複数の永久磁石を有する回転子と、前記回転子を前記周方向に回転させるために、前記回転子の中心部に取り付けられた回転軸と、前記回転軸に沿う方向、又は前記回転軸と垂直な方向で前記回転子と対向する位置に配置された固定子と、を有し、前記固定子は、複数の磁性体板又は磁性体板群を備えたコアと、前記磁性体板又は磁性体板群に対して巻き回されるコイルと、を有し、前記複数の磁性体板又は磁性体板群は、その厚み方向が、前記回転子の回転方向に沿うように配置され、前記複数の磁性体板又は磁性体板群の、少なくとも前記永久磁石と対向する領域は、前記回転子の回転方向において略等間隔で配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、固定子を構成する複数の磁性体板の厚み方向が、回転子の回転方向に沿うようにすると共に、複数の磁性体板の、少なくとも永久磁石と対向する領域が、回転子の回転方向において略等間隔で配置されるようにした。したがって、回転子における磁極となる永久磁石と、固定子のコアを構成する磁性体板との位置関係が変わっても、各磁性体板が永久磁石から受ける磁束は略同じになる。よって、回転子の位置によって、固定子と回転子との間の磁気抵抗が変化することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１の実施形態を示し、同期モータの概略構成の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態を示し、磁極部の概略構成の一例を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態を示し、コアの概略構成の一例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態を示し、励磁コイルの概略構成の一例を示した図である。
【図５】本発明の第１の実施形態を示し、本実施形態の同期モータにおける磁束の分布の一例を概念的に示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態を示し、従来の同期モータにおける磁束の分布の一例を概念的に示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態を示し、同期モータの概略構成の一例を示す断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態を示し、回転子の概略構成の一例を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施形態を示し、コアの概略構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、回転電機の一例である同期モータの概略構成の一例を示す断面図である。具体的に図１は、同期モータの回転軸に沿う方向から切った断面図である。尚、以下の各図では、説明に必要な構成のみを簡略化して示す。
図１において、同期モータ１００は、所謂アキシャルギャップ型の同期モータであり、回転子１１０と、固定子１２０と、回転軸１３０とを有し、ハウジング（フレーム）１４０に収められている。
【０００９】
回転子１１０は、固定子１２０を間に挟むように、回転軸１３０に沿う方向の両側（図１では上下）に配置された２つの回転子１１１、１１２を有する。２つの回転子１１１、１１２は、それぞれ、円板１１３、１１４と、磁極部１１５、１１６とを有する。円板１１３、１１４は、鉄等の強磁性体により形成されるものであり、その中心部が回転軸１３０に取り付けられている（固定されている）。磁極部１１５、１１６は、それぞれ円板１１３、１１４の固定子１２０と対向する領域に取り付けられている（固定されている）。
【００１０】
図２は、磁極部１１５の概略構成の一例を示す図である。具体的に図２は、固定子１２０が配置されている側から磁極部１１５を見た図である。
図２において、磁極部１１５は、複数の永久磁石１１５ａ〜１１５ｊを磁極として有し、全体として中空円筒形状を有している。図２に示すように、永久磁石１１５ａ、１１５ｃ、１１５ｅ、１１５ｇ、１１５ｉの固定子１２０側はＮ極であり、永久磁石１１５ｂ、１１５ｄ、１１５ｆ、１１５ｈ、１１５ｊの固定子１２０側はＳ極である。このように磁極部１１５は、周方向でＮ極とＳ極とが交互に配置されている。また、回転軸１３０を介して径方向で相互に対向する２つの永久磁石（例えば永久磁石１１５ａ、１１５ｆ）は相互に反対の極となるようにしている。
【００１１】
磁極部１１６も図２に示した磁極部１１５と同じ構成を有する。ただし、固定子１２０を介して回転軸１３０に沿う方向（図１では上下方向）で相互に対向する永久磁石の固定子１２０側の極が相互に反対になるように、磁極部１１５、１１６を円板１１３、１１４に取り付けようとする。例えば、図２に示した永久磁石１１５ａと固定子１２０を介して回転軸１３０に沿う方向で相互に対向する永久磁石の固定子１２０側の極はＳ極となるようにしている。
【００１２】
固定子１２０は、コア１２１と、励磁コイル１２２とを有している。尚、固定子１２０は、図示しない保持部材によってハウジング１４０に固定されている。
図３は、コア１２１の概略構成の一例を示す図である。具体的に図３は、図１のＡ−Ａ´方向から見たコア１２１及び回転軸１３０の断面図である。
図３において、コア１２１は、複数の磁性体板１２１ａ〜１２１ｏを有している。磁性体板は、例えば電磁鋼板である。ただし、磁性体板は、電磁鋼板に限定されるものではない。
【００１３】
図３に示すように、複数の磁性体板１２１ａ〜１２１ｏは、その厚み方向が、回転子１１１、１１２の回転方向に沿うように、回転軸１３０と略一定の間隔を有して配置されている。また、図３に示すように、複数の磁性体板１２１ａ〜１２１ｏの、少なくとも磁極部１１５、１１６と対向している領域は、相互に隣接する磁性体板（例えば、磁性体板１２１ａについては磁性体板１２１ｂ、１２１ｏ）の間隔が、回転子１１１、１１２の回転方向において略同じになるようにしている。
また、本実施形態では、図２、図３に示すように、磁極部１１５、１１６の径方向における外径Ｄ１と、コア１２１の径方向における外径Ｄ１とが略同じになるようにすると共に、磁極部１１５、１１６の径方向における内径Ｄ２と、コア１２１の径方向における内径Ｄ２とが略同じになるようにしている。そして、図２、図３に示すように、コア１２１と磁極部１１５、１１６とが、回転軸１３０に沿う方向で相互に対向するようにしている。
【００１４】
本実施形態では、励磁コイル１２２を、集中巻及び分布巻の何れにすることもできる。
図４は、励磁コイル１２２の概略構成の一例を示した図である。具体的に図４（ａ）は、集中巻とした場合の励磁コイル１２２の概略の一例を示した図であり、図４（ｂ）は、分布巻とした場合の励磁コイル１２２の概略の一例を示した図である。より具体的に図４（ａ）は、図３のＡ−Ａ´方向から見たときの、磁性体板１２１ａ、１２１ｌ〜１２１ｏに巻き回されている部分の断面を示す図であり、図４（ｂ）は、図１のＡ−Ａ´方向から見たときの、磁性体板１２１ａ〜１２１ｃ、１２１ｍ〜１２１ｏに巻き回されている部分の断面を示す図である。
【００１５】
図４（ａ）に示すように、励磁コイル１２２を集中巻で構成する場合、複数の磁性体板１２１ａ〜１２１ｏのうち、一相分の励磁コイル１２２が巻き回される複数の磁性体板（図４（ａ）に示す例では、磁性体板１２１ａ、１２１ｌ〜１２１ｏ）の、回転軸１３０に沿う方向（図４の両矢印で示す方向）における中央部分４０１が、当該複数の磁性体板の真ん中にある磁性体板（図４（ａ）に示す例では、磁性体板１２１ｎ）とわずかな隙間を残し近接するように、各磁性体板１２１ａ〜１２１ｏが加工される。このような加工により、中央部分４０１には窪み（スロット）ができ、この窪みの部分に一相分の励磁コイル１２２が巻き回される。
一方、図４（ｂ）に示すように、励磁コイル１２２を分布巻で構成する場合、一相分の励磁コイル１２２は、回転軸１３０に沿う方向から見ると渦巻状になるように、磁性体板１枚１枚に巻き回される。この場合、各磁性体板の間の個々の空間がスロットとなる。
【００１６】
尚、図４は、励磁コイル１２２を集中巻、分布巻にした場合の概略の一例を示すものであり、励磁コイル１２２を集中巻、分布巻にする場合の構成は、図４に示したものに限定されるものではない。また、励磁コイル１２２を集中巻にした場合、励磁コイル１２２を流れる励磁電流の波形は矩形波になる。一方、励磁コイル１２２を分布巻にした場合、励磁コイル１２２を流れる励磁電流の波形は正弦波になる。したがって、励磁コイル１２２を集中巻にした方が、インバータによる励磁電流の生成が容易になる。
【００１７】
次に、以上のようにして構成される本実施形態の同期モータ１００と、従来のように、回転子の回転軸に沿う方向に磁性体板を並べて構成された固定子鉄心を有する同期モータとの相違について説明する。
図５は、本実施形態の同期モータにおける磁束の分布の一例を概念的に示す図である。また、図６は、従来の同期モータにおける磁束の分布の一例を概念的に示す図である。図５及び図６は、同期モータを回転軸に沿う方向で切って展開した様子を示している。図５及び図６の両矢印は、同期モータの周方向を表している。
【００１８】
図５において、磁極部５０１、５０２は、円板５０４、５０５の、固定子のコア５０３と対向する領域に取り付けられている。磁極部５０１、５０２、固定子のコア５０３、円板５０４、５０５は、それぞれ図１に示した磁極部１１５、１１６、コア１２１、円板１１３、１１４に対応するものである。また、図６においても、磁極部６０１、６０２は、円板６０４、６０５の、固定子のコア６０３と対向する領域に取り付けられている。尚、図５及び図６は、固定子のコアを構成する磁性体板の向き以外は同じものである。
【００１９】
前述したように本実施形態の同期モータ１００では、コア５０３を構成する各磁性体板の厚み方向が、回転子の回転方向（周方向（図５の両矢印の方向））に沿うようにしている（図５を参照）。このようにすることによって、回転子が回転し、磁極部５０１、５０２を構成する永久磁石と、固定子のコア５０３を構成する磁性体板との位置関係が変わっても、コア５０３全体としてみれば、各磁性板における磁束の分布は、略同じになる（図５（ａ）、図５（ｂ）を参照）。すなわち、本実施形態では、固定子のコア５０３を構成する各磁性体板の板厚面が、複数の永久磁石と対向することは殆どないので、各磁性体板が永久磁石から受ける磁束は略同じになる。したがって、磁極部５０１、５０２と、固定子のコア５０３との間の磁気抵抗は、回転子の回転位置（永久磁石と磁性体板との位置関係）に関わらず、（全体として）略一定になる。
【００２０】
これに対し、図６に示す従来の同期モータ１００では、コア５０３を構成する各磁性体板の厚み方向が、回転子の回転方向（周方向（図６の両矢印の方向））と垂直な方向（回転軸の方向）に沿うようにしている。したがって、回転子が回転し、磁極部６０１、６０２を構成する永久磁石と、固定子のコア６０３を構成する磁性体板との位置関係が変わると、磁性体板における磁束の分布は、永久磁石と磁性体板との位置関係によって異なる（図６（ａ）、図６（ｂ）を参照）。すなわち、従来では、固定子のコア６０３を構成する各磁性体板の板厚面が、図６（ａ）に示すように、１つの永久磁石と対向する場合や、図６（ｂ）に示すように、（相互に異なる極である）２つの永久磁石と対向する場合があり、しかも、磁性体板と永久磁石との位置関係によって、各磁性体板と対向する２つの永久磁石の割合が変わる。よって、各磁性体板が永久磁石から受ける磁束は、磁性体板と永久磁石との位置関係によって異なることになる。したがって、磁極部６０１、６０２と、固定子のコア６０３との間の磁気抵抗は、回転子の位置（永久磁石と磁性体板との位置関係）によって変動する。
【００２１】
以上のように本実施形態では、固定子１２０を構成する複数の磁性体板１２１ａ〜１２１ｏの厚み方向が、回転子１１０の回転方向に沿うようにすると共に、複数の磁性体板１２１ａ〜１２１ｏの、少なくとも永久磁石１１５ａ〜１１５ｊと対向する領域が、回転子１１０の回転方向において略等間隔で配置されるようにした。したがって、回転子１１０が回転し、永久磁石１１５ａ〜１１５ｊと、磁性体板１２１ａ〜１２１ｏとの位置関係が変わっても、各磁性体板１２１ａ〜１２１ｏが永久磁石１１５ａ〜１１５ｊから受ける磁束は略同じになる。よって、磁極部１１５、１１６と、固定子１２０のコア１２１との間の磁気抵抗は、回転子１１０の回転位置に関わらず、（全体として）略一定になる。よって、特別な部品を用いなくても、コギングを十分に抑制することができる。また、永久磁石１１５ａ〜１１５ｊからの磁束の殆どを磁性体板１２１ａ〜１２１ｏに通すことができるので、固定子１２０における実効磁束密度を増加させることができ、同期モータ（回転電機）の小型化、高出力化を実現することができる。また、励磁コイル１２２を集中巻にすれば、インバータによる励磁電流の生成が容易になるので、回転子１１０の回転制御を容易にすることができる。
【００２２】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。前述した第１の実施形態では、所謂アキシャルギャップ型の同期モータを例に挙げて説明した。これに対し、本実施形態では、所謂ラジアルギャップ型の同期モータを例に挙げて説明する。このように本実施形態と第１の実施形態とは、適用対象となる同期モータが異なるだけであるので、本実施形態の説明において、第１の実施形態と同一の部分については、図１〜図６に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
【００２３】
図７は、回転電機の一例である同期モータの概略構成の一例を示す断面図である。具体的に図７は、同期モータの回転軸に沿う方向から切った断面図である。
図７において、同期モータ７００は、前述したように所謂ラジアルギャップ型の同期モータであり、回転子７１０と、固定子７２０と、回転軸１３０とを有し、ハウジング（フレーム）１４０に収められている。
【００２４】
回転子７１０は、その中心が回転軸１３０に取り付けられている（固定されている）。図８は、回転子７１０の概略構成の一例を示す図である。具体的に図８（ａ）は、回転子７１０の外観図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＡ−Ａ´方向から見た断面図である。
図８において、回転子７１０は、回転軸１３０と同軸で配置された円筒形の鉄心７１２と、円筒形の鉄心７１２の表面の相対的に上側に配置された磁極部７１０ａと、相対的に下側に配置された磁極部７１０ｂとを有する。
【００２５】
磁極部７１０ａは、複数の永久磁石７１１ａ〜７１１ｊを磁極として有する。これらの永久磁石７１１ａ〜７１１ｊのうち、永久磁石７１１ａ、７１１ｃ、７１１ｅ、７１１ｇ、７１１ｉの固定子７２０側はＳ極であり、永久磁石７１１ｂ、７１１ｄ、７１１ｆ、７１１ｈ、７１１ｊの固定子７２０側はＮ極である。このように磁極部７１０ａは、周方向でＮ極とＳ極とが交互に配置されている。
磁極部７１０ｂも、磁極部７１０ａと同数の永久磁石を磁極として有し、その構成は磁極部７１０ａと同じである。磁極部７１０ｂも、磁極部７１０ａと同様に、周方向でＮ極とＳ極とが交互に配置されている。ただし、回転軸１３０に沿う方向で相互に対向する２つの永久磁石（例えば永久磁石７１１ｇ、７１１ｋ）は相互に反対の極となるようにしている。尚、図８では、磁極部７１０ｂが備える磁極として、６個の永久磁石７１１ｋ〜７１１ｐしか示していないが、磁極部７１０ｂは、合計で１０個の永久磁石を有する。
【００２６】
固定子７２０は、コア７２１と、励磁コイル７２２とを有している。尚、固定子７２０は、図示しない保持部材によってハウジング１４０に固定されている。
図９は、コア７２１の概略構成の一例を示す図である。具体的に図９（ａ）は、図７のＡ−Ａ´方向から見たコア７２１及び回転軸１３０の断面図であり、図９（ｂ）、図９（ｃ）は、それぞれ図９（ａ）のＡ−Ａ´、Ｂ−Ｂ´方向から見た磁性体板７２１ｍ、７２１ｅの断面図である。
【００２７】
図９において、コア７２１は、複数の磁性体板７２１ａ〜７２１ｏを有している。磁性体板は、例えば電磁鋼板である。ただし、磁性体板は、電磁鋼板に限定されるものではない。
図９に示すように、複数の磁性体板７２１ａ〜７２１ｏは、その厚み方向が、回転子７１０の回転方向に沿うように、回転軸１３０と略一定の間隔を有して配置されている。また、図９（ａ）に示すように、複数の磁性体板７２１ａ〜７２１ｏの、少なくとも磁極部７１０ａ、７１０ｂと対向している領域は、相互に隣接する磁性体板（例えば、磁性体板７２１ａについては磁性体板７２１ｂ、７２１ｏ）の間隔が、回転子７１０の回転方向において略同じになるようにしている。
【００２８】
また、本実施形態では、図９（ｂ）、図９（ｃ）に示すように、磁性体板７２１ａ〜７２１ｏの板面形状は、凹形状であり、磁性体板７２１ａ〜７２１ｏの、回転子７１０と対向する側の面において、回転軸１３０に沿う方向（図７では上下方向）における中央部分９０１、９０２が窪んでいる。これら磁性体板７２１ａ〜７２１ｏの両端部で張り出している領域の、回転軸１３０に沿う方向における長さＤ４は、永久磁石７１１ａ〜７１１ｊの、回転軸１３０に沿う方向における長さＤ４と略同じである。そして、磁性体板７２１ａ〜７２１ｏの、両端部で張り出している領域と、永久磁石７１１ａ〜７１１ｊとが、回転軸１３０と垂直な方向で相互に対向するようにしている。磁性体板７２１ａ〜７２１ｏの、両端部で張り出している領域と、磁極部７１０ａ、７１０ｂとの間で磁束の受け渡しが行われる。図８、図９では、スペースの都合上、上側に配置される永久磁石と、下側に配置される永久磁石との間の距離と、磁性体板７２１ａ〜７２１ｏの両端部で張り出している領域の間の距離とが異なっているが、実際にはこれらの距離は同じである。
【００２９】
尚、コア７２１の内周側と回転子７１０の外周側とを相互に対向させるようにするために、コア７２１の径方向における内径Ｄ５は、回転子７１０の径方向における外径Ｄ３よりも大きくなるようにすることは勿論である。
また、本実施形態でも、第１の実施形態と同様に、励磁コイル７２２を、集中巻及び分布巻の何れにすることもできる。励磁コイル７２２を集中巻にする場合には、例えば、第１の実施形態と同様に、一相分の励磁コイル７２２が巻き回される複数の磁性体板の、回転軸１３０に沿う方向における中央部分が、当該複数の磁性体板の真ん中にある磁性体板と重なるように、各磁性体板７２１ａ〜７２１ｏを加工すればよい。
【００３０】
以上のように所謂ラジアルギャップ型の同期モータとしても、前述した第１の実施形態で説明したのと同様の効果を得ることができる。
尚、前述した各実施形態では、回転電機の一例として同期モータを挙げたが、その他の回転電機（例えば、同期発電機）であっても同様に前述した各実施形態を適用することができる。また、前述した各実施形態では、１５の磁性体板を周方向に略等間隔で配置する場合を例に挙げて説明したが、複数の磁性体板を周方向に略等間隔で配置していれば、磁性体板の数は、１５に限定されない。また、磁性体板の数は、コイルの配置スペース等の制約を満たす範囲で可及的に多いのが（例えば、５以上であるのが）好ましい。さらに、前述した各実施形態では、磁性体板を１つずつ略等間隔で配置する場合を例に挙げて説明したが、複数枚積層した磁性体板群を略等間隔で配置するようにしてもよい。
また、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。
【符号の説明】
【００３１】
１００、７００ 同期モータ
１１０、７１０ 回転子
１１１ 上側の回転子
１１２ 下側の回転子
１１３、１１４ 円板
１１５、１１６、７１１ 磁極部
１１５ａ〜１１５ｊ、７１１ａ〜７１１ｐ 永久磁石
１２０、７２０ 固定子
１２１、７２１ コア
１２１ａ〜１２１ｏ、７２１ａ〜７２１ｏ 磁性体板
１２２、７２２ 励磁コイル
１３０ モータ
１４０ ハウジング
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向において交互に異なる極となるように配置された複数の永久磁石を有する回転子と、
前記回転子を前記周方向に回転させるために、前記回転子の中心部に取り付けられた回転軸と、
前記回転軸に沿う方向、又は前記回転軸と垂直な方向で前記回転子と対向する位置に配置された固定子と、を有し、
前記固定子は、複数の磁性体板又は磁性体板群を備えたコアと、前記磁性体板又は磁性体板群に対して巻き回されるコイルと、を有し、
前記複数の磁性体板又は磁性体板群は、その厚み方向が、前記回転子の回転方向に沿うように配置され、
前記複数の磁性体板又は磁性体板群の、少なくとも前記永久磁石と対向する領域は、前記回転子の回転方向において略等間隔で配置されていることを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記複数の磁性体板又は磁性体板群の数は、５以上であることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記回転子は、前記周方向において交互に異なる極となるように配置された複数の永久磁石を備える磁極部を２つ有し、
前記磁性体板の、前記永久磁石と対向する領域は、前記回転子の回転位置に関わらず、前記２つの磁極部が備える永久磁石の１つと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。
【請求項４】
前記コイルは、集中巻で構成され、
前記コイルに流れる励磁電流は、矩形波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。
【請求項５】
前記コイルは、分布巻で構成され、
前記コイルに流れる励磁電流は、正弦波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。
【請求項１】
周方向において交互に異なる極となるように配置された複数の永久磁石を有する回転子と、
前記回転子を前記周方向に回転させるために、前記回転子の中心部に取り付けられた回転軸と、
前記回転軸に沿う方向、又は前記回転軸と垂直な方向で前記回転子と対向する位置に配置された固定子と、を有し、
前記固定子は、複数の磁性体板又は磁性体板群を備えたコアと、前記磁性体板又は磁性体板群に対して巻き回されるコイルと、を有し、
前記複数の磁性体板又は磁性体板群は、その厚み方向が、前記回転子の回転方向に沿うように配置され、
前記複数の磁性体板又は磁性体板群の、少なくとも前記永久磁石と対向する領域は、前記回転子の回転方向において略等間隔で配置されていることを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記複数の磁性体板又は磁性体板群の数は、５以上であることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記回転子は、前記周方向において交互に異なる極となるように配置された複数の永久磁石を備える磁極部を２つ有し、
前記磁性体板の、前記永久磁石と対向する領域は、前記回転子の回転位置に関わらず、前記２つの磁極部が備える永久磁石の１つと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。
【請求項４】
前記コイルは、集中巻で構成され、
前記コイルに流れる励磁電流は、矩形波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。
【請求項５】
前記コイルは、分布巻で構成され、
前記コイルに流れる励磁電流は、正弦波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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１７２３５５（Ｐ２０１１−１７２３５５Ａ）
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３２７３３（Ｐ２０１０−３２７３３）
【出願日】平成２２年２月１７日（２０１０．２．１７）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１７日（２０１０．２．１７）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
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