(57)【要約】【課題】ロータコアに設けられたマグネット収容孔にマグネットが収容されている回転電機において、コストアップすることなく、トルクリップルを抑えることができる回転電機を提供する。【解決手段】モータ１のロータコア１１０は、マグネット収容孔１１０ａと、セグメント極部１１０ｃと、突極部１１０ｄとを備えている。マグネット収容孔１１０ａには、マグネット１１１が収容されている。セグメント極部１１０ｃの開角は、電気角で１４０°に設定されている。また、突極部１１０ｄの開角は、電気角で２７°に設定されている。これにより、マグネットトルクのトルクリップルの振幅を、リラクタンストルクのトルクリップルの振幅とほぼ同一にするとともに、マグネットトルクのトルクリップルと、リラクタンストルクのトルクリップルの位相関係をほぼ逆位相にすることができる。そのため、コストアップすることなく、トルクリップルを抑えることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に貫通するスロットを周方向に等間隔に有する円環状のステータコアと、
前記スロットに収容されるコイルと、
径方向と直交する一文字状断面のマグネット収容孔を周方向に等間隔に有し、外周面が前記ステータコアの内周面と対向した状態で配置される円柱状のロータコアと、
前記マグネット収容孔に収容される平板状のマグネットと、
を備えた回転電機において、
前記ロータコアは、前記マグネット収容孔の径方向外方側に形成され、前記マグネットに磁気的に接続されるセグメント極部と、前記セグメント極部の周方向の間に形成され、前記マグネット収容孔の径方向内方側の表面よりも径方向外方に突出する突極部とを有し、
前記セグメント極部の開角は、電気角で１３５°〜１４５°であり、
前記突極部の開角は、電気角で２３°〜３１°であることを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記セグメント極部の最大径方向寸法であるセグメント極部厚は、前記突極部の最外周部の周方向寸法である突極部幅以下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】
前記セグメント極部と前記突極部の周方向の間に形成され、前記セグメント極部と前記突極部とを磁気的に接続するブリッジ部を有し、
前記ブリッジ部の径方向寸法であるブリッジ部厚は、前記セグメント極部の最大径方向寸法であるセグメント極部厚の１／４〜１／２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４】
前記マグネットの開角は、電気角で１２５°〜１３５°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５】
前記ロータコアの外周面は、平滑な曲面によって形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項６】
前記ステータコアの内周面は、連続した曲面によって形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項７】
車両に搭載されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータコアに設けられたマグネット収容孔にマグネットが収容されている回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロータコアに設けられたマグネット収容孔にマグネットが収容されている回転電機として、例えば非特許文献１に開示されている複数のＩＰＭモータがある。このうち、検証モデル１のＩＰＭモータは、径方向と直交する一文字状断面のマグネット収容孔を有し、このマグネット収容孔にマグネットが収容されている。また、検証モデル３のＩＰＭモータは、径方向外方に開口するＶ字状断面のマグネット収容孔と、このＶ字状断面のマグネット収容孔のＶ字開口部に別のマグネット収容孔とを有し、これらのマグネット収容孔にマグネットが収容されている。検証モデル３のＩＰＭモータは、検証モデル１のＩＰＭモータに対してマグネットトルクとリラクタンストルクの位相関係を変化させることができる。その結果、マグネットトルクのトルクリップルと、リラクタンストルクのトルクリップルとが、互いに打消し合い、トルクリップルを低減させることができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】飯尾能将、青山真大、松並和彦、平野元基、「磁界解析による６極ＩＰＭモータのロータ形状とトルクリップルの関係の検証」、平成２１年電気学会産業応用部門大会、論文番号３−１４、ページ番号ＩＩＩ−１９５〜ＩＩＩ−１９８。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、検証モデル３のＩＰＭモータであっても、マグネットトルクのトルクリップルとリラクタンストルクのトルクリップルとを逆位相関係にすることはできない。また、マグネットトルクのトルクリップルの振幅とリラクタンストルクのトルクリップルの振幅も異なっている。そのため、トルクリップルを充分には低減できないという問題があった。また、検証モデル３のＩＰＭモータは、Ｖ字状断面のマグネット収容孔とは別のマグネット収容孔を有し、このマグネット収容孔にもマグネットが収容されている。そのため、検証モデル１のＩＰＭモータに比べ、使用するマグネットの量が増加し、コストアップしてしまうという問題もあった。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ロータコアに設けられたマグネット収容孔にマグネットが収容されている回転電機において、コストアップすることなく、トルクリップルを抑えることができる回転電機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】
そこで、本発明者らは、この課題を解決すべく鋭意研究し試行錯誤を重ねた結果、径方向と直交する一文字状断面のマグネット収容孔を有するロータの各部の角度や寸法を適切に設定することで、コストアップすることなくトルクリップルを抑えられることを見つけ出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、請求項１に記載の回転電機は、軸方向に貫通するスロットを周方向に等間隔に有する円環状のステータコアと、スロットに収容されるコイルと、径方向と直交する一文字状断面のマグネット収容孔を周方向に等間隔に有し、外周面がステータコアの内周面と対向した状態で配置される円柱状のロータコアと、マグネット収容孔に収容される平板状のマグネットと、を備えた回転電機において、ロータコアは、マグネット収容孔の径方向外方側に形成され、マグネットに磁気的に接続されるセグメント極部と、セグメント極部の周方向の間に形成され、マグネット収容孔の径方向内方側の表面よりも径方向外方に突出する突極部とを有し、セグメント極部の開角は、電気角で１３５°〜１４５°であり、突極部の開角は、電気角で２３°〜３１°であることを特徴とする。ここで、電気角は、磁極の一極対を３６０°として表すものである。
【０００８】
この構成によれば、突極部の開角を電気角で２３°〜３１°とすることで、マグネットトルクのトルクリップルと、リラクタンストルクのトルクリップルの位相関係を逆位相関係に近づけることができる。さらに、セグメント極部の開角を電気角で１３５°〜１４５°とすることで、マグネットトルクのトルクリップルの振幅と、リラクタンストルクのトルクリップルの振幅を同等にすることができる。そのため、マグネットトルクのトルクリップルとリラクタンストルクのトルクリップルとが、互いに確実に打消し合うこととなる。従って、ロータコアに設けられたマグネット収容孔にマグネットが収容されている回転電機において、コストアップすることなく、トルクリップルを抑えることができる。
【０００９】
請求項２に記載の回転電機は、セグメント極部の最大径方向寸法であるセグメント極部厚が、突極部の最外周部の周方向寸法である突極部幅以下であることを特徴とする。この構成によれば、トルクリップルをより抑えることができる。
【００１０】
請求項３に記載の回転電機は、セグメント極部と突極部の周方向の間に形成され、セグメント極部と突極部とを磁気的に接続するブリッジ部を有し、ブリッジ部の径方向寸法であるブリッジ部厚が、セグメント極部の最大径方向寸法であるセグメント極部厚の１／４〜１／２であることを特徴とする。この構成によれば、トルクリップルをより抑えることができる。
【００１１】
請求項４に記載の回転電機は、マグネットの開角が、電気角で１２５°〜１３５°であることを特徴とする。この構成によれば、トルクリップルをより抑えることができる。
【００１２】
請求項５に記載の回転電機は、ロータコアの外周面が、平滑な曲面によって形成されていることを特徴とする。この構成によれば、トルクリップルをより抑えることができる。
【００１３】
請求項６に記載の回転電機は、ステータコアの内周面が、連続した曲面によって形成されていることを特徴とする。この構成によれば、トルクリップルをより抑えることができる。
【００１４】
請求項７に記載の回転電機は、  車両に搭載されることを特徴とする。この構成によれば、ロータコアに設けられたマグネット収容孔にマグネットが収容され、車両に搭載される回転電機において、コストアップすることなく、トルクリップルを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態におけるモータの軸方向から見た平面図である。
【図２】コイルの結線図であるである。
【図３】図１におけるロータ各部を説明するための説明図である。
【図４】第１実施形態におけるモータのマグネットトルクのトルクリップル、リラクタンストルクのトルクリップル及びトータルトルクリップルを示すグラフである。
【図５】突極部の開角に対するマグネットトルクのトルクリップル、リラクタンストルクのトルクリップルの振幅最大値、それらの位相差を示すグラフである。
【図６】セグメント極部の開角を変更した場合における突極部の開角に対するマグネットトルクのトルクリップル、リラクタンストルクのトルクリップルの振幅最大値、それらの位相差を示すグラフである。
【図７】セグメント極部の開角、突極部の開角及びトルクリップルの振幅最大値の関係を示すグラフである。
【図８】別の形態におけるステータの軸方向から見た平面図である。
【図９】第２実施形態におけるロータ各部を説明するための説明図である。
【図１０】セグメント極部厚と突極部幅の比に対するマグネットトルクのトルクリップルとリラクタンストルクのトルクリップルの位相差を示すグラフである。
【図１１】第３実施形態におけるロータ各部を説明するための説明図である。
【図１２】ブリッジ部厚とセグメント極部厚の比に対するマグネットトルクのトルクリップルとリラクタンストルクのトルクリップルの振幅比を示すグラフである。
【図１３】ブリッジ部厚とセグメント極部厚の比に対するマグネットトルクのトルクリップルとリラクタンストルクのトルクリップルの位相差を示すグラフである。
【図１４】第４実施形態におけるロータ各部を説明するための説明図である。
【図１５】マグネットの開角に対するマグネットトルクのトルクリップルとリラクタンストルクのトルクリップルの振幅比を示すグラフである。
【図１６】マグネットの開角に対するマグネットトルクのトルクリップルとリラクタンストルクのトルクリップルの位相差を示すグラフである。
【図１７】別の形態におけるロータの軸方向から見た平面図である。
【図１８】さらに別の形態におけるロータの軸方向から見た平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態では、本発明に係る回転電機を、車両に搭載されるモータに適用した例を示す。
【００１７】
（第１実施形態）
まず、図１〜図３を参照してモータの固定子の構成について説明する。ここで、図１は、第１実施形態におけるモータの軸方向から見た平面図である。なお、マグネットの一極対分について示している。また、コイルについては、断面を示している。図２は、コイルの結線図である。図３は、図１におけるロータ各部を説明するための説明図である。
【００１８】
図１に示すモータ１（回転電機）は、車両に搭載され、３相交流電流が流れることでトルクを発生する機器である。具体的には、８極４８スロットモータである。モータ１は、ステータ１０と、ロータ１１とを備えている。
【００１９】
ステータ１０は、３相交流電流が流れることで回転磁界を発生する部材である。ステータ１０は、ステータコア１００と、コイル１０１とを備えている。
【００２０】
ステータコア１００は、磁路の一部を構成するとともに、コイル１０１を収容する磁性材からなる円環状の部材である。ステータコア１００は、硅素鋼板を積層して構成されている。ステータコア１００は、４８個のスロット１００ａを備えている。
【００２１】
スロット１００ａは、コイル１０１を収容するための軸方向に貫通する、径方向に長い略台形状断面の孔である。スロット１００ａは、ステータコア１００の内周側周縁部に、周方向に等間隔に形成されている。具体的には、電気角で３０°の等間隔に形成されている。なお、スロット１００ａは、ステータコア１００の内周側には開口していない。そのため、ステータコア１００の内周面は、連続した曲面によって形成されることとなる。
【００２２】
コイル１０１は、３相交流電流が流れることで磁束を発生する線材からなる部材である。コイル１０１は、スロット１００ａに収容されている。図２に示すように、コイル１０１は、Ｕ相コイル１０１ａと、Ｖ相コイル１０１ｂと、Ｗ相コイル１０１ｃとを備えている。Ｕ相コイル１０１ａは、電気角で３０°異なるスロット１００ａに収容された２つの相コイルを直列接続して構成されている。Ｖ相コイル１０１ｂ及びＷ相コイル１０１ｃも同一の構成である。Ｕ相コイル１０１ａ、Ｖ相コイル１０１ｂ及びＷ相コイル１０１ｃは、Ｙ結線されている。
【００２３】
図１に示すように、ロータ１１は、ステータ１０の発生する回転磁界と鎖交することでトルクを発生する部材である。ロータ１１は、ロータコア１１０と、マグネット１１１と、を備えている。
【００２４】
ロータコア１１０は、磁路の一部を構成するとともに、マグネット１１１を収容する磁性材からなる円柱状の部材である。ロータコア１１０は、硅素鋼板を積層して構成されている。ロータコア１１０の外周面は、凹凸のない平滑な曲面によって形成されている。ロータコア１１０は、外周面が、所定間隔を隔ててステータコア１００の内周面と対向した状態で配置されている。ロータコア１１０は、マグネット収容孔１１０ａと、回転軸固定孔１１０ｂと、セグメント極部１１０ｃと、突極部１１０ｄと、ブリッジ部１１０ｅとを備えている。
【００２５】
マグネット収容孔１１０ａは、マグネット１１１を収容するための軸方向に貫通する、径方向と直交する一文字状断面の孔である。マグネット収容孔１１０ａは、ロータコア１１０の外周側周縁部に、周方向に等間隔に８個形成されている。具体的には、電気角で１８０°の等間隔に形成されている。
【００２６】
回転軸固定孔１１０ｂは、回転軸１１０ｆを固定するための軸方向に貫通する円形状断面の孔である。回転軸固定孔１１０ｂは、ロータコア１１０の中心部に形成されている。回転軸固定孔１１０ｂには、回転軸１１０ｆが固定されている。
【００２７】
セグメント極部１１０ｃは、マグネット収容孔１１０ａの径方向外方側に形成され、後述するマグネット１１１に磁気的に接続される部位である。
【００２８】
突極部１１０ｄは、セグメント極部１１０ｃとセグメント極部１１０ｃの周方向の間に形成され、マグネット収容孔１１０ａの径方向内方側の表面より径方向外方に突出する部位である。
【００２９】
ブリッジ部１１０ｅは、セグメント極部１１０ｃと突極部１１０ｄの周方向の間に形成され、セグメント極部１１０ｃと突極部１１０ｄとを磁気的に接続する径方向寸法が均一な部位である。
【００３０】
図３に示すように、セグメント極部１１０ｃの開角は、電気角で１４０°に設定されている。また、突極部１１０ｄの開角は、電気角で２７°に設定されている。ここで、セグメント極部１１０ｃの開角は、ロータコア１１０の外周側にある、セグメント極部１１０ｃの両角部間の軸心に対する角度である。突極部１１０ｄの開角は、ロータコア１１０の外周側にある、突極部１１０ｄの両角部間の軸心に対する角度である。
【００３１】
マグネット１１１は、磁束を発生する平板状の部材である。マグネット１１１は、ロータコア１１０のマグネット収容孔１１０ａに収容されている。マグネット１１１は、セグメント極部１１０ｂの外周面に、周方向に交互に異なる磁極が形成されるよう、板厚方向に着磁されている。
【００３２】
次に、図４を参照して効果について説明する。ここで、図４は、第１実施形態におけるモータのマグネットトルクのトルクリップル、リラクタンストルクのトルクリップル及びトータルトルクリップルを示すグラフである。
【００３３】
第１実施形態によれば、スロット１００ａが、電気角で３０°の等間隔に形成されているため、電気角に対して１２次のトルクリップルが顕著に現れる。トルクリップルは、マグネットトルクのトルクリップルとリラクタンストルクのトルクリップルとを合成したものである。図４に示すように、突極部１１０ｄの開角を電気角で２７°とすることで、マグネットトルクのトルクリップルと、リラクタンストルクのトルクリップルの位相関係をほぼ逆位相にすることができる。さらに、セグメント極部１１０ｃの開角を電気角で１４０°とすることで、マグネットトルクのトルクリップルの振幅と、リラクタンストルクのトルクリップルの振幅をほぼ同一にすることができる。そのため、マグネットトルクのトルクリップルとリラクタンストルクのトルクリップルとが、互いに確実に打消し合うこととなる。従って、ロータコア１１０に設けられたマグネット収容孔１１０ａにマグネット１１１が収容されているモータ１において、コストアップすることなく、トルクリップルを抑えることができる。
【００３４】
また、第１実施形態によれば、ロータコア１１０の外周面が、凹凸のない平滑な曲面によって形成されている。そのため、トルクリップルをより抑えることができる。
【００３５】
さらに第１実施形態によれば、スロット１００ａは、ステータコア１００の内周側には開口していない。そのため、ステータコア１００の内周面が、連続した曲面によって形成されることとなる。その結果、電気角に対して１２次のトルクリップルに次いで大きな６次のトルクリップルを抑えることができる。従って、トルクリップルをより抑えることができる。
【００３６】
なお、第１実施形態では、セグメント極部１１０ｃの開角が電気角で１４０°、突極部１１０ｄの開角が電気角で２７°の例を挙げているが、これに限られるものではない。
【００３７】
図５に示すように、磁場解析等によれば、マグネットトルクのトルクリップルと、リランクタンストルクのトルクリップルの位相差は、突極部１１０ｄの開角の大きさによって変化する。具体的には、突極部１１０ｄの開角が小さくなる従って、マグネットトルクのトルクリップルと、リラクタンストルクのトルクリップルの位相関係が逆位相関係に近づく。一方、マグネットトルクのトルクリップルと、リラクタンストルクのトルクリップルの振幅最大値は、突極部１１０ｄの開角に大きさに係わらずほぼ一定である。また、リラクタンストルクのトルクリップルに比べ、マグネットトルクのトルクリップの方が、振幅最大値が大きい。つまり、突極部１１０ｄの開角の大きさによって、マグネットトルクのトルクリップルと、リラクタンストルクのトルクのトルクリップルの位相差を、ほぼ独立して変化させることができる。
【００３８】
セグメント極部１１０ｃの開角を、電気角で１３５°から１４０°に大きくすると、図６に示すように、突極部１１０ｄの開角に対するマグネットトルクのトルクリップルと、リラクタンストルクのトルクリップルの位相差は、ほとんど変化せず、図５とほぼ同一である。一方、マグネットトルクのトルクリップルの振幅最大値は、セグメント極部１１０ｃの開角の大きさによって変化する。具体的には、突極部１１０ｄの開角に大きさに係わらず全体的に小さくなる。また、リラクタンストルクのトルクリップルの振幅最大値は、セグメント極部１１０ｃの開角の大きさに係わらずほとんど変化しない。つまり、セグメント極部１１０ｃの開角の大きさによって、マグネットトルクのトルクリップルの振幅を、ほぼ独立して変化させることができる。
【００３９】
そのため、図７に示すように、セグメント極部１１０ｃの開角は電気角で１３５°〜１４５°、突極部１１０ｄの開角は電気角で２３°〜３１°であればよい。これにより、同様の効果を得ることができる。
【００４０】
また、第１実施形態では、スロット１００ａが、ステータコア１００の内周側には開口していない例を挙げているが、これに限られるものではない。図８に示すように、スロット１００ａが、ステータコア１００の内周側に開口していても、磁性材からなる板状のウェッジ１００ｂで塞がれていてもよい。この場合も、ステータコア１００の内周面が、連続した曲面によって形成されることになる。そのため、同様に、電気角に対して６次のトルクリップルを抑えることができる。
【００４１】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態のモータについて説明する。第２実施形態のモータは、第１実施形態のモータに対して、セグメント極部の最大径方向寸法であるセグメント極部厚を所定値に設定したものである。
【００４２】
まず、図９を参照してモータの構成について説明する。ここで、図９は、第２実施形態におけるロータ各部を説明するための説明図である。ここでは、第１実施形態のモータとの相違部分であるロータコアのセグメント極部について説明し、共通する部分については必要とされる箇所以外説明を省略する。
【００４３】
図９に示すように、ロータコア２１０は、マグネット収容孔２１０ａと、回転軸固定孔２１０ｂと、セグメント極部２１０ｃと、突極部２１０ｄと、ブリッジ部２１０ｅとを備えている。マグネット収容孔２１０ａには、マグネット２１１が収容されている。
【００４４】
セグメント極部２１０ｃの開角は、電気角で１４０°に設定されている。突極部２１０ｄの開角は、電気角で２７°に設定されている。突極部２１０ｄの最外周部の周方向寸法である突極部幅Ｗｐは、所定値に設定されている。セグメント極部２１０ｃの最大径方向寸法であるセグメント極部厚Ｗｓは、突極部幅Ｗｐ以下（突極部幅以下）に設定されている。なお、突極部幅Ｗｐは、ロータコア２１０の外径Ｄ、突極部２１０ｄの開角α（電気角）、ロータ１１の磁極数Ｐによって、近似的にＤ×ｓｉｎ（α／Ｐ）として表される。
【００４５】
次に、図１０を参照して効果について説明する。ここで、図１０は、セグメント極部厚と突極部幅の比に対するマグネットトルクのトルクリップルとリラクタンストルクのトルクリップルの位相差を示すグラフである。
【００４６】
第２実施形態によれば、図１０に示すように、マグネットトルクのトルクリップルと、リランクタンストルクのトルクリップルの位相差は、突極部幅Ｗｐに対するセグメント極部厚Ｗｓの比の大きさによって変化する。具体的には、突極部幅Ｗｐに対するセグメント極部厚Ｗｓの比が１以下になると、位相差が、許容範囲である１８０°±２０％の範囲内となる。これは、高速弱め界磁制御により、コイル１０１に流れる電流の位相が６０°になっても変わらない。つまり、セグメント極部厚Ｗｓを突極部幅Ｗｐ以下にすることで、マグネットトルクのトルクリップルと、リラクタンストルクのトルクリップルの位相関係をほぼ逆位相にすることができる。そのため、トルクリップルをより抑えることができる。
【００４７】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態のモータについて説明する。第３実施形態のモータは、第１実施形態のモータに対して、ブリッジ部の径方向寸法であるブリッジ部厚を所定値に設定したものである。
【００４８】
まず、図１１を参照してモータの構成について説明する。ここで、図１１は、第３実施形態におけるロータ各部を説明するための説明図である。ここでは、第１実施形態のモータとの相違部分であるロータコアのブリッジ部について説明し、共通する部分については必要とされる箇所以外説明を省略する。
【００４９】
図１１に示すように、ロータコア３１０は、マグネット収容孔３１０ａと、回転軸固定孔３１０ｂと、セグメント極部３１０ｃと、突極部３１０ｄと、ブリッジ部３１０ｅとを備えている。マグネット収容孔３１０ａには、マグネット３１１が収容されている。セグメント極部３１０ｃの開角は、電気角で１４０°に設定されている。突極部３１０ｄの開角は、電気角で２７°に設定されている。セグメント極部３１０ｃの最大径方向寸法であるセグメント極部厚Ｗｓは、所定値に設定されている。ブリッジ部３１０ｅの径方向寸法であるブリッジ部厚Ｗｂは、セグメント極部厚Ｗｓの１／４〜１／２に設定されている。
【００５０】
次に、図１２及び図１３を参照して効果について説明する。ここで、図１２は、ブリッジ部厚とセグメント極部厚の比に対するマグネットトルクのトルクリップルとリラクタンストルクのトルクリップルの振幅比を示すグラフである。図１３は、ブリッジ部厚とセグメント極部厚の比に対するマグネットトルクのトルクリップルとリラクタンストルクのトルクリップルの位相差を示すグラフである。
【００５１】
第３実施形態によれば、図１２に示すように、マグネットトルクのトルクリップルとリラクタンストルクのトルクリップルの振幅比は、セグメント極部厚Ｗｓに対するブリッジ部厚Ｗｂの比の大きさによって変化する。具体的には、セグメント極部厚Ｗｓに対するブリッジ部厚Ｗｂの比が０．２５〜０．５０の範囲内になると、振幅比が、許容範囲である１．０±２０％の範囲内となる。また、図１３に示すように、マグネットトルクのトルクリップルとリラクタンストルクのトルクリップルの位相差も、セグメント極部厚Ｗｓに対するブリッジ部厚Ｗｂの比の大きさによって変化する。具体的には、セグメント極部厚Ｗｓに対するブリッジ部厚Ｗｂの比が０．２０〜０．５５の範囲内になると、位相差が、許容範囲である１８０°±２０％の範囲内となる。つまり、ブリッジ部厚Ｗｂをセグメント極部厚Ｗｓの１／４〜１／２にすることで、マグネットトルクのトルクリップルの振幅を、リラクタンストルクのトルクリップルの振幅とほぼ同一にするとともに、マグネットトルクのトルクリップルと、リラクタンストルクのトルクリップルの位相関係をほぼ逆位相にすることができる。そのため、トルクリップルをより抑えることができる。
【００５２】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態のモータについて説明する。第４実施形態のモータは、第１実施形態のモータに対して、マグネットの開角を所定値に設定したものである。
【００５３】
まず、図１４を参照してモータの構成について説明する。ここで、図１４は、第４実施形態におけるロータ各部を説明するための説明図である。ここでは、第１実施形態のモータとの相違部分であるマグネットについて説明し、共通する部分については必要とされる箇所以外説明を省略する。ロータコア４１０は、マグネット収容孔４１０ａと、回転軸固定孔４１０ｂと、セグメント極部４１０ｃと、突極部４１０ｄと、ブリッジ部４１０ｅとを備えている。マグネット収容孔４１０ａには、マグネット４１１が収容されている。セグメント極部４１０ｃの開角は、電気角で１４０°に設定されている。突極部４１０ｄの開角は、電気角で２７°に設定されている。マグネット４１１の開角は、電気角で１２５°〜１３５°に設定されている。ここで、マグネット１１１の開角は、ロータコア１１０の外周側にある、マグネット１１１の両角部間の軸心に対する角度である。
【００５４】
次に、図１５及び図１６を参照して効果について説明する。ここで、図１５は、マグネットの開角に対するマグネットトルクのトルクリップルとリラクタンストルクのトルクリップルの振幅比を示すグラフである。図１６は、マグネットの開角に対するマグネットトルクのトルクリップルとリラクタンストルクのトルクリップルの位相差を示すグラフである。
【００５５】
第４実施形態によれば、図１５に示すように、マグネットトルクのトルクリップルとリラクタンストルクのトルクリップルの振幅比は、マグネット４１１の開角の大きさによって変化する。具体的には、マグネット４１１の開角が電気角で１２３°〜１３６°の範囲内になると、振幅比が、許容範囲である１．０±２０％の範囲内となる。また、図１６に示すように、マグネットトルクのトルクリップルとリラクタンストルクのトルクリップルの位相差も、マグネット４１１の開角の大きさによって変化する。具体的には、マグネット４１１の開角が１２５°〜１３５°の範囲内になると、位相差が、許容範囲である１８０°±２０％の範囲内となる。これは、高速弱め界磁制御により、コイルに流れる電流の位相が６０°になっても変わらない。つまり、マグネット４１１の開角を１２３°〜１３５°にすることで、マグネットトルクのトルクリップルの振幅を、リラクタンストルクのトルクリップルの振幅とほぼ同一にするとともに、マグネットトルクのトルクリップルと、リラクタンストルクのトルクリップルの位相関係をほぼ逆位相にすることができる。そのため、トルクリップルをより抑えることができる。
【００５６】
なお、第１〜第４実施形態では、セグメント極部１１０ｃに、貫通孔を有していない例を挙げているが、これに限られるものではない。図１７に示すように、セグメント極部１１０ｃに、軸方向に貫通する貫通孔１１０ｇ、１１０ｈ有していてもよい。また、マグネット連通孔１１０ａの径方向内方側に、軸方向に貫通する貫通１１０ｉを有していてもよい。
【００５７】
また、第１〜第４実施形態では、１つの一文字状断面のマグネット収容孔１１０ｃに１つのマグネット１１１が収容される例を挙げているが、これに限られるものではない。図１８に示すように、マグネット収容孔が、第１マグネット収容孔１１０ｊ及び第２マグネット収容孔１１０ｋに分割され、それぞれにマグネット１１１ａ、１１１ｂが収容されていてもよい。この場合、マグネット１１１ａ、１１１ｂを１つのマグネットと見なして、マグネットの開角が決まる。
【符号の説明】
【００５８】
１・・・モータ（回転電機）、１０・・・ステータ、１００・・・ステータコア、１００ａ・・・スロット、１００ｂ・・・ウェッジ、１０１・・・コイル、１０１ａ・・・Ｕ相コイル、１０１ｂ・・・Ｖ相コイル、１０１ｃ・・・Ｗ相コイル、１１、２１、３１、４１・・・ロータ、１１０、２１０、３１０、４１０・・・ロータコア、１１０ａ、２１０ａ、３１０ａ、４１０ａ・・・マグネット収容孔、１１０ｂ、２１０ｂ、３１０ｂ、４１０ｂ・・・回転軸固定孔、１１０ｃ、２１０ｃ、３１０ｃ、４１０ｃ・・・セグメント極部、１１０ｄ、２１０ｄ、３１０ｄ、４１０ｄ・・・突極部、１１０ｅ、２１０ｅ、３１０ｅ、４１０ｅ・・・ブリッジ部、１１０ｆ、２１０ｆ、３１０ｆ、４１０ｆ・・・回転軸、１１０ｇ、１１０ｈ、１１０ｉ・・・貫通孔、１１０ｊ・・・第１マグネット収容孔、１１０ｋ・・・第２マグネット収容孔、１１１、１１１ａ、１１１ｂ、２１１、３１１、４１１・・・マグネット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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