JP2016077064A - 回転電機 - Google Patents
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Abstract
【課題】ブラシレスで可変的に界磁生成ができて発電も電動もでき、回転子が発熱せず、遠心耐力もあるシンプルな回転電機を提供することである。
【解決手段】回転電機10(10A)において、固定子12は、M極対で電機子コア12cに巻回される電機子コイル12aと、N極対の界磁源(界磁コイル12f,界磁磁界ATf)とを有し、回転子13(13A)は、固定子12と対面する側に複数の凸状部を含むK個の軟磁性体11a,13aを有し、電機子コイル12a、界磁源および軟磁性体11a,13aは、|M±N|=Kの関係式を満たす。この構成によれば、磁気変調原理によって回転子11,13が回転することで、界磁極が電機子コイル12aに交番電磁作用を及ぼすことができ、ブラシレスでかつ性能を向上できる。
【選択図】図1
【解決手段】回転電機10(10A)において、固定子12は、M極対で電機子コア12cに巻回される電機子コイル12aと、N極対の界磁源(界磁コイル12f,界磁磁界ATf)とを有し、回転子13(13A)は、固定子12と対面する側に複数の凸状部を含むK個の軟磁性体11a,13aを有し、電機子コイル12a、界磁源および軟磁性体11a,13aは、|M±N|=Kの関係式を満たす。この構成によれば、磁気変調原理によって回転子11,13が回転することで、界磁極が電機子コイル12aに交番電磁作用を及ぼすことができ、ブラシレスでかつ性能を向上できる。
【選択図】図1
Description
本発明は、固定子と回転子とを有する回転電機に関する。
ハイブリッド電気自動車(HEV;Hybrid Electric Vehicle)用モータに関する従来の技術を述べる。このモータには、IPM(Interior Permanent Magnet)と呼ばれるマグネットトルクとリラクタンストルクを利用した高出力モータが用いられる。ところが、マグネットトルクを発揮する永久磁石は、高速回転で誘導起電圧の上昇に伴い弱め界磁用の逆界磁方向となる電機子電流の通電が余分に必要であり損失が増したり、また無負荷時の磁石吸引力による引きずり損失などが生じたりする問題点がある。
永久磁石ではなく電磁石を適用すれば可変界磁になるので、上述したような問題点を解消できる。電磁石を適用するには、ブラシとスリップリングをつけて通電する方法が考えられるが、信頼性や多くの部品追加による全体寸法増加やコストアップの問題点がある。また、誘導機やスイッチトリラクタンスモータとしてブラシレスで可変界磁可能とする方法もあるが、通電に伴う回転子(ロータ)の発熱によって軸受け損傷や遠心体力不足、あるいは騒音振動などの問題点がある。ブラシレスで可変的に界磁生成ができて発電も電動もでき、回転子が発熱せず、遠心耐力もあるシンプルな回転電機が望まれている。
従来では、回転電気機械用のロータにおいて、ブリッジ長を確保しつつ、ブリッジの変形を低減することを目的とする回転電気機械に関する技術の一例が開示されている(例えば特許文献1を参照)。この回転電気機械は、ロータコアにおける空隙の外周側部分と内周側部分とは一対のブリッジ部で連結され、空隙には永久磁石が挿入される。
しかし、特許文献1の技術を適用したとしても、永久磁石を必要とする。そのため、電機子電流の通電が余分に必要であり損失が増したり、また無負荷時の磁石吸引力による引きずり損失などが生じたりする問題点が残る。
本発明は、「固定子(ステータ)に備える巻線への通電によって固定子に界磁極を生成するように構成し、かつ回転子は軟磁性体のみで構成できれば、上述した問題点は全て解消される」という着想から創作されたものである。そこて、ブラシレスで可変的に界磁生成ができて発電も電動もでき、回転子が発熱せず、遠心耐力もあるシンプルな回転電機を提供することを目的とする。
上記課題を解決するためになされた第1の発明は、少なくとも電機子コア(12c)と電機子コイル(12a)を含む電機子である固定子(12)と、前記固定子と空隙(Gi,Go)を介して回転自在に設けられる回転子(11,13)とを有する回転電機(10)において、前記固定子は、M極対(Mは自然数)で前記電機子コアに巻回される前記電機子コイルと、N極対(Nは自然数)の界磁極(12f,ATf)とを有し、前記回転子は、前記固定子と対面する側に複数の凸状部(11a2)を含むK個(Kは自然数)の軟磁性体(11a,13a)を有し、前記電機子コイル、前記界磁極および前記軟磁性体は、|M±N|=Kの関係式を満たすことを特徴とする。
この構成によれば、M極対の電機子回転磁界と、N極対の静止界磁磁界とから、新たな第二の回転磁界が固定子に生まれる。変調子である回転子は、第二の回転磁界によって回転する。このような磁気変調原理によって回転子が回転するので、ブラシレスでかつ性能を向上できる。
第2の発明は、N極対の前記界磁極は、前記電機子コアに巻回される界磁コイル(12f)に通電することによって生成される界磁極、または、前記電機子コイルに対して零相電流または直流成分(α)を重畳した非対称三相交流を通電することによって生成される界磁極(ATf)であることを特徴とする。
この構成によれば、界磁極は、電機子コアに巻回される界磁コイルに通電して生成してもよく、電機子コイルに対して零相電流または直流成分を重畳した非対称三相交流を通電することによっても生成してもよい。いずれにせよ回転子には界磁極が確実に生成されるので、磁気変調原理が作用し、ブラシレスで回転電機の性能(例えば出力や逆起電力等)を向上させることができる。
第3の発明は、前記空隙を介して前記固定子を挟むように配置される複数の前記回転子を有することを特徴とする。
この構成によれば、トルク発生面である空隙面積(ギャップ面積)が広げられるので、回転電機の性能がより向上する。空隙面積は、固定子と回転子の間で空隙を介して磁束が通る部位の面積である。
なお、「コア」は鉄心とも呼び、「コイル」は巻線とも呼ぶ。「界磁極」は、界磁コイルに通電して生成してもよく、界磁コイルの有無を問わず電機子コイルに非対称三相交流を通電して生成してもよい。「電機子コイル」と「界磁コイル」は、複数の導体線を電気的に接続して一本状にしたものを含み、三相以上であれば相数を問わない。「巻回」は巻き回すことを意味し、巻いて装う「巻装」と同義に用いる。「回転電機」は、回転する部材(例えば軸やシャフト等)を有する機器であれば任意である。例えば、発電機,電動機,電動発電機等が該当する。
以下、本発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。なお、特に明示しない限り、「接続する」という場合には電気的に接続することを意味する。各図は、本発明を説明するために必要な要素を図示し、実際の全要素を図示しているとは限らない。見易くするためにハッチングは最小限に抑えるので、断面であってもハッチングしない要素がある。上下左右等の方向を言う場合には、図面の記載を基準とする。英数字の連続符号は記号「〜」を用いて略記する。符号の英文字は大文字と小文字とで別の要素を意味する。例えば、回転子13Aとセグメント13aは別の要素である。「外径側」は径方向における外側や外周側を意味し、「内径側」は径方向における内側や内周側を意味する。
〔実施の形態1〕
実施の形態1は図1〜図5を参照しながら説明する。図1に示す回転電機10Aは、回転電機10の一例である。この回転電機10Aは、回転子11,13Aや固定子12Aなどを有する。回転子と固定子を除いて、回転電機10Aの構成に必要な要素(例えば回転軸,軸受,ハウジングなど)は図示および説明を省略する。なお、図1では分かり易くするために回転子11,13Aや固定子12Aが左右方向に直線状に並べて示すが、実際には各要素が円周上に沿って並ぶ(図8,図9,図10等を参照)。
実施の形態1は図1〜図5を参照しながら説明する。図1に示す回転電機10Aは、回転電機10の一例である。この回転電機10Aは、回転子11,13Aや固定子12Aなどを有する。回転子と固定子を除いて、回転電機10Aの構成に必要な要素(例えば回転軸,軸受,ハウジングなど)は図示および説明を省略する。なお、図1では分かり易くするために回転子11,13Aや固定子12Aが左右方向に直線状に並べて示すが、実際には各要素が円周上に沿って並ぶ(図8,図9,図10等を参照)。
回転子11,13Aは、いずれも「変調子」に相当し、回転自在に設けられる。回転子11は、内径側の回転子であって、複数(本形態ではK個)のセグメント11aなどを有する。回転子13Aは、外径側の回転子であって、複数(本形態ではK個)のセグメント13aなどを有する。セグメント11a,13aは、軟磁性体で成形され、界磁コイル12fへの通電によって界磁極が生成される。周方向に隣り合うセグメント11a,13aどうしは、磁気的に分離される。全てのセグメント11a,13aは、直接的または間接的に図示しない回転軸(シャフト)と固定される。
回転軸と間接的に固定する場合は、例えば非磁性体で成形される被固定物(例えばブリッジやフレームなど)に固定されたり、回転子コアの一部として成形されたりする。いずれの場合も固定方法を問わない。要するに、セグメント11a,13aと回転軸とが同期して回転するように固定されていればよい。本形態では、回転子11と回転子13Aは同期して回転するように固定される。
固定子12Aは、固定子12の一例であり、回転子11,13Aに挟まれて備えられる。回転子11と固定子12Aとの間には空隙Giが設けられ、固定子12Aと回転子13Aとの間には空隙Goが設けられる。空隙Gi,Goの大小関係は問わない。
固定子12Aは、電機子コイル12a,界磁コイル12f,コアティース12t,スロット12sなどを有する。電機子コイル12aと界磁コイル12fは、いずれもスロット12sに収容してコアティース12tに巻回される。コアティース12tは、電機子コア12cの一部を形成し、端部(図1では径方向の端部)には周方向に突出する凸部を有する。本形態のコアティース12tは、図示するように端部を除いて長方形状に成形される。スロット12sは、周方向のコアティース12tの相互間に形成されるコイル収容空間であり、収容可能なコイルの数は任意に設定してよい。電機子コイル12aに通電すると、固定子12Aとして作用する複数(本形態ではM極対)の磁極が生成される。界磁コイル12fに通電すると、固定子12Aに複数(本形態ではN極対)の界磁極が生成される。
電機子コイル12aは、複数相(本形態では3相)のコイルからなり、断面形状を問わない。図1の構成例では、U相コイルU1(U1r),U2(U2r)、V相コイルV1(V1r),V2(V2r)、W相コイルW1(W1r),W2(W2r)からなる。各相のコイルは、1つのスロット12sに対して1本以上が収容される。また、図3に示すように、U相コイルU1(U1r),U2(U2r)は直列接続される。V相コイルV1(V1r),V2(V2r)とW相コイルW1(W1r),W2(W2r)も同様に直列接続される。
U相コイルU1,U2、V相コイルV1,V2、W相コイルW1,W2に対して、それぞれに流れる電流と逆向きに流れるコイルには符号「r」を付加して示す。例えば、U相コイルU1rは、U相コイルU1の一部であり、U相コイルU1とは逆向きに電流が流れるに過ぎない(図示する凡例を参照)。U相コイルU1からU相コイルU1rまでの間隔(図1の構成例では6スロット)は、後述するコイルエンド部CE(図2を参照)に相当し、電機子コイル極ピッチP11とする。符号「r」の付加と電機子コイル極ピッチP11については、いずれもU相コイルU1(U1r)以外の電機子コイル12aにも同様に適用している。
界磁コイル12fは、複数(本形態では3)のコイルからなり、断面形状を問わない。図1の構成例では、界磁コイルF1(F1r),F2(F2r),F3(F3r)からなる。1つのスロット12sに対して1本以上の界磁コイルが収容される。電機子コイル12aと同様に、界磁コイルF1,F2,F3に流れる電流と逆向きに流れるコイルには符号「r」を付加して示す。すなわち界磁コイルF1rは、コアティース12tに巻回される界磁コイルF1の一部であり、界磁コイルF1とは逆向きに電流が流れるに過ぎない。界磁コイルF1から界磁コイルF1rまでの間隔(図1の構成例では3スロット)は、後述するコイルエンド部CE(図2を参照)に相当し、界磁コイル極ピッチP13とする。符号「r」の付加と界磁コイル極ピッチP13については、界磁コイルF1(F1r)以外の界磁コイル12fにも同様に適用している。
界磁コイル12fの巻回例や、界磁コイルF1,F2,F3と界磁コイルF1r,F2r,F3rとの関係については、図2に示す通りである。図中に示す矢印は電流の向きであるが、図示する方向と逆方向に流れる場合もある。各コイルのうちで、スロット12sに収容される部位がスロット収容部であり、スロット12sに収容されずに電機子コア12cから突出する部位がコイルエンド部CEである(図2を参照)。図2には、U相コイルU1,U1r間のコイルエンド部CEと、界磁コイルF1,F1r間のコイルエンド部CEを代表して示す。図示しないが、他相のコイルについても同様である。以下では、特に明示しない限り、符号「r」を省略する。
電機子コイル12aによって生成されるM極対の磁極と、界磁コイル12fへの通電によって生成されるN極対の界磁極と、セグメント11a,13aの個数であるK個は、|M±N|=Kの関係式を満たすように設定する。この関係式を満たすことで、固定子12Aと回転子11,13Aとの間において磁気変調原理が作用し、磁気伝達トルクが発生する。以下では、M+N=Kの関係式を満たすM=6(分布巻q=2),N=12(分布巻q=3),K=18の組み合わせを代表して説明する。
上述のように構成される回転電機10Aを制御する制御装置について、図3を参照しながら説明する。図3に示す制御装置20Aは、制御装置20の一例であり、例えばECU(Electronic Control Unit)やコンピュータなどが該当する。この制御装置20Aは、制御部21やスイッチング部Sua,Sva,Swa,Sub,Svb,Swb,Sfなどを有する。
制御部21は、回転電機10Aを電動機として作動させたり、回転電機10Aを発電機として作動させたりする制御を行う。制御部21は、スイッチング部Sua,Sva,Swa,Sub,Svb,Swb,Sfに対して個別にオン/オフの制御信号を出力する(信号線や信号の図示は省略する)。電動機として作動させる制御では、電池Eから供給される電力を受けて、スイッチング部Sua,Sva,Swa,Sub,Svb,Swb,Sfのオン/オフを個別に制御して電力変換を行い、電機子コイル12aや界磁コイル12fに電流を流す。発電機として作動させる制御では、電機子コイル12aに発生する逆起電力を受けて、スイッチング部Sua,Sva,Swa,Sub,Svb,Swbを経て電池Eに充電する。電池Eは「電力源」に相当し、充放電が可能な二次電池が該当し、数量や容量等を問わない。なお、二次電池以外の電力源(例えば太陽電池や発電機等)を電池Eに含めてもよい。
スイッチング部Sua,Sva,Swa,Sub,Svb,Swb,Sfは、いずれもスイッチング動作が可能な任意のスイッチング素子(半導体素子)を少なくとも含む。例えば、FET(具体的にはMOSFET,JFET,MESFET等)、IGBT、GTO、パワートランジスタなどが該当する。上述した各スイッチング部には、いずれもフリーホイールダイオードとして機能するダイオードを含めたり、制御部21から伝達される制御信号に基づいてスイッチング素子を駆動する駆動回路を含めたり、その他にスイッチングを行う上で必要な素子や回路等を含めたりしてもよい。
スイッチング部Sua,Subは直列接続される。スイッチング部Sva,Svbとスイッチング部Swa,Swbについても同様に直列接続される。直列接続されるスイッチング部Sua,Subと、スイッチング部Sva,Svbと、スイッチング部Swa,Swbとは、図示するように並列接続されて電池Eの両端に接続される。スイッチング部Suaとスイッチング部Subとの間の接続点Puは、直列接続されるU相コイルU1,U2に接続される。スイッチング部Svaとスイッチング部Svbとの間の接続点Pvは、直列接続されるV相コイルV1,V2に接続される。スイッチング部Swaとスイッチング部Swbとの間の接続点Pwは、直列接続されるW相コイルW1,W2に接続される。U相コイルU2,V相コイルV2,W相コイルW2の片端は中性点Pmに接続される。スイッチング部Sfと界磁コイルF1,F2,F3とは、直列接続されるとともに、電池Eの両端に接続される。
上述した制御装置20Aにおいて、回転電機10Aを電動機として作動させる制御が行われると、図4に示すような変調磁束φk流れる。セグメント11aとセグメント13aは同様に構成されて作用するので、以下ではセグメント11aを代表して説明する。なお、図4では電機子コイル12aと界磁コイル12fの図示を省略する。
図4に示すセグメント11aは、面取り部11a1や凸状部11a2などを有する。面取り部11a1は、セグメント11aにおける双方の周方向(図面左右方向)端面が面取りされる部位である。凸状部11a2は、セグメント11aにおける双方の周方向端部であって、固定子12(コアティース12t)と対面する側に設けられる部位である。
変調磁束φkは、変調子である回転子11,13Aを周方向に縦断して流れる磁束である。図4に示す変調磁束φkは、あるコアティース12t(図面左端)から空隙Giを介して一方側(図面左側)の凸状部11a2に流れ込む。セグメント11aを流れた後、変調磁束φkは他方側(図面右側)の凸状部11a2から空隙Giを介して他のコアティース12t(図面右端)に流れ込む。図示するように、空隙Giを介して変調磁束φkが流れるのは、凸状部11a2に最も接近しているコアティース12tである。このように変調磁束φkが流れることで、磁気変調原理によって回転子11が回転する。
図示しないが、セグメント13aとコアティース12tとの間も同様に変調磁束φkが流れる。回転子11,13Aに備えるセグメント11a,13aの双方で変調磁束φkが流れるので、トルク発生面でもある空隙面積が広げられ、回転電機10Aの性能が向上する。空隙面積は、空隙Gi,Goにおいてセグメント11a,13aとコアティース12tとがそれぞれ対向する面の面積である。
回転電機10Aを電動機として作動させる場合において、電動出力トルク[Nm]と界磁起磁力[AT(アンペア・ターン)]の関係例を図5に示す。界磁起磁力を増やすにつれて、特性線L1で示すように電動出力トルクが増加する。図5に実線で示す特性線L1は、次に示す条件下で得られたものである。
(a)回転子11,13Aおよび固定子12Aの外径は130[mm]
(b)電機子コア12cの径方向厚さは40[mm]
(c)回転数は200[rpm]
(d)電機子コイル12aと界磁コイル12fへの通電電流は170[A・rms/相]
(e)1スロット当たりのターン数は10
なお、上述したいずれかの条件が変われば特性線L1の変化も変わるが、概ね図5に示すような増加傾向を示す。
(a)回転子11,13Aおよび固定子12Aの外径は130[mm]
(b)電機子コア12cの径方向厚さは40[mm]
(c)回転数は200[rpm]
(d)電機子コイル12aと界磁コイル12fへの通電電流は170[A・rms/相]
(e)1スロット当たりのターン数は10
なお、上述したいずれかの条件が変われば特性線L1の変化も変わるが、概ね図5に示すような増加傾向を示す。
固定子12Aの界磁コイル12fへの通電によって静止した界磁極が生成され、電機子コイル12aへの通電によって電機子回転磁界ATaが生成され、これらの相乗作用により第二の回転磁界AT2(例えば図14〜図17を参照)が固定子12Aに生まれる。変調子である回転子11,13Aは、その第二の回転磁界AT2と同期して回転する。磁気変調原理に基づいて静止界磁磁界ATfで第二の回転磁界AT2(動界磁)を作れるので、回転子11,13Aにはコイルや永久磁石の装着を必要としない。よって、ブラシレス励磁でありながら可変界磁が可能となる。そのため、電機子コイル12aに直軸磁束を打ち消すための余分な電流を流す必要がなく損失が抑えられ、無負荷時にも残っていた磁石磁束がもたらす磁気吸引力による引きずり損失なども生じない。
〔実施の形態2〕
実施の形態2は図6,図7を参照しながら説明する。なお図示および説明を簡単にするため、特に明示しない限り、実施の形態1で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。よって、主に実施の形態1と相違する点を説明する。
実施の形態2は図6,図7を参照しながら説明する。なお図示および説明を簡単にするため、特に明示しない限り、実施の形態1で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。よって、主に実施の形態1と相違する点を説明する。
図6に示す回転電機10Bは、回転電機10の一例である。この回転電機10Bは、回転子11,13Bや固定子12Aなどを有する。なお、実施の形態1と同様に、回転子と固定子を除いて、回転電機10Bの構成に必要な要素は図示および説明を省略する。図6でも分かり易くするために回転子11,13Bや固定子12Aが左右方向に直線状に並べて示すが、実際には各要素が円周上に沿って並ぶ(図8,図9,図10等を参照)。
回転電機10Bは、回転電機10Aの回転子13A(図1を参照)に代えて、軟磁性体で成形される回転子13Bを備える点が相違する。この回転子13Bは、外径側の回転子であって、回転子コア13bや複数(本形態ではK個)の突極13cなどを有する。複数の突極13cは、回転子コア13bから固定子12A(コアティース12t)側に向けて突出する凸状部位である。この突極13cは、実施の形態1に示すセグメント13aと同様に作用する。よって、界磁コイル12fに通電すると、固定子12Aに複数(本形態ではN極対)の界磁極が生成される。
制御装置20Aにおいて、回転電機10Bを電動機として作動させる制御が行われると、図7に示すような変調磁束φkが流れる。セグメント11aとコアティース12tの間については実施の形態1(図4)に示した通りであるので、以下では回転子13Bとコアティース12tの間で流れる磁束について説明する。なお、図7でも電機子コイル12aと界磁コイル12fの図示を省略する。
図7に示す変調磁束φkは、あるコアティース12t(図面左端)から空隙Goを介して一方側(図面左側)の突極13cに流れ込む。回転子コア13bを流れた後、変調磁束φkは他方側(図面右側)の突極13cから空隙Goを介して他のコアティース12t(図面右端)に流れ込む。図示するように、空隙Goを介して変調磁束φkが流れるのは、突極13cに最も接近しているコアティース12tである。このように変調磁束φkが流れることで、磁気変調原理によって回転子コア13bが回転する。
回転電機10Bを電動機として作動させると、実施の形態1(図5)に示す特性線L1が得られる。図示しないが、回転子11についても回転子13Bと同様に構成してもよい。いずれにしても界磁起磁力を増やすにつれて、電動出力トルクが増加する。回転子11,13Bは界磁コイル12fへの通電によって界磁極が生成されるので、永久磁石を必要としない。よって、電機子コイル12aに余分な電流を流す必要がなく損失が抑えられ、無負荷時の磁石吸引力による引きずり損失なども生じない。
〔実施の形態3〕
実施の形態3は図8を参照しながら説明する。なお図示および説明を簡単にするため、特に明示しない限り、実施の形態1,2で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。よって、主に実施の形態1,2と相違する点を説明する。
実施の形態3は図8を参照しながら説明する。なお図示および説明を簡単にするため、特に明示しない限り、実施の形態1,2で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。よって、主に実施の形態1,2と相違する点を説明する。
図8に示す回転電機10Cは、回転電機10の一例である。この回転電機10Cは、回転子11,13Aや固定子12Cなどを有する。なお実施の形態1と同様に、回転子と固定子を除いて、回転電機10Cの構成に必要な要素は図示および説明を省略する。
回転電機10Cは、回転電機10Aの固定子12A(図1を参照)に代えて、電機子コイル12aと界磁コイル12fの巻回形態が異なる固定子12Cを備える点が相違する。この固定子12Cは、コアティース12tが図示するように端部を除いて四角形状(正方形に近い形状)に成形される。
電機子コイル12aは、複数相(本形態では3相)のコイルからなり、断面形状を問わない。図8の構成例では、U相コイルU(Ur),V相コイルV(Vr),W相コイルW(Wr)からなる。U相コイルU(Ur)は、実施の形態1のU相コイルU1(U1r),U2(U2r)に相当する。同様に、V相コイルV(Vr)はV相コイルV1(V1r),V2(V2r)に相当し、W相コイルW(Wr)はW相コイルW1(W1r),W2(W2r)に相当する。本形態では、電機子コイル極ピッチP11を「3スロット」として巻回する。U相コイルUとU相コイルUrとの間に示す太線や、V相コイルVとV相コイルVrとの間に示す太線などは、いずれもコイルエンド部CEを模式的に示す線状の連続部位である。
界磁コイル12fは、界磁コイルF(Fr)からなる。界磁コイルF(Fr)は、実施の形態1の界磁コイルF1(F1r),F2(F2r),F3(F3r)に相当する。本形態では、界磁コイル極ピッチP13を「1スロット」として巻回する。界磁コイルFと界磁コイルFrとの間に示す太線は、いずれもコイルエンド部CEを模式的に示す線状の連続部位である。
回転電機10Cを電動機として作動させると、実施の形態1(図5)に示す特性線L1が得られる。すなわちコアティース12tの形状や電機子コイル12aと界磁コイル12fの巻回形態が異なる構成でも、界磁起磁力を増やすにつれて、電動出力トルクが増加する。図示しないが、回転子11,13Aの一方または双方を実施の形態2(図6)に示す回転子13Bと同様に構成しても、同様の作用効果が得られる。回転子11,13Aは界磁コイル12fへの通電によって界磁極が生成されるので、永久磁石を必要としない。よって、電機子コイル12aに余分な電流を流す必要がなく損失が抑えられ、無負荷時の磁石吸引力による引きずり損失なども生じない。
〔実施の形態4〕
実施の形態4は図9を参照しながら説明する。なお図示および説明を簡単にするため、特に明示しない限り、実施の形態1〜3で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。よって、主に実施の形態1〜3と相違する点を説明する。
実施の形態4は図9を参照しながら説明する。なお図示および説明を簡単にするため、特に明示しない限り、実施の形態1〜3で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。よって、主に実施の形態1〜3と相違する点を説明する。
図9に示す回転電機10Dは、回転電機10の一例である。この回転電機10Dは、回転子11,13Aや固定子12Dなどを有する。なお実施の形態1と同様に、回転子と固定子を除いて、回転電機10Dの構成に必要な要素は図示および説明を省略する。
回転電機10Dは、回転電機10Aの固定子12A(図1を参照)に代えて、電機子コイル12aと界磁コイル12fの巻回形態が異なる固定子12Dを備える点が相違する。この固定子12Dは、複数の径方向位置(周方向に異なる角度の位置)における電機子コア12cの外径側と内径側にそれぞれスロット12sが設けられ、径方向に沿って電機子コイル12aと界磁コイル12fが個別に巻回される。すなわち電機子コイル12aと界磁コイル12fは、実施の形態1〜3と異なり、「トロイダル巻」によってスロット12sに収容して電機子コア12cに巻回される。
電機子コイル12aは、複数相(本形態では3相)のコイルからなり、断面形状を問わない。図9の構成例では、実施の形態3(図8)と同様に、U相コイルU(Ur),V相コイルV(Vr),W相コイルW(Wr)からなる。界磁コイル12fは、実施の形態3(図8)と同様に、界磁コイルF(Fr)からなる。界磁コイルFと界磁コイルFrとの間に示す太線や、U相コイルUとU相コイルUrとの間に示す太線などは、いずれもコイルエンド部CEを模式的に示す線状の連続部位である。
回転電機10Dを電動機として作動させると、実施の形態1(図5)に示す特性線L1が得られる。すなわち電機子コア12cの形状や電機子コイル12aと界磁コイル12fの巻回形態が異なる構成でも、界磁起磁力を増やすにつれて、電動出力トルクが増加する。図示しないが、回転子11,13Aの一方または双方を実施の形態2(図6)に示す回転子13Bと同様に構成しても、同様の作用効果が得られる。回転子11,13Aは界磁コイル12fへの通電によって界磁極が生成されるので、永久磁石を必要としない。よって、電機子コイル12aに余分な電流を流す必要がなく損失が抑えられ、無負荷時の磁石吸引力による引きずり損失なども生じない。
〔実施の形態5〕
実施の形態5は図10を参照しながら説明する。なお図示および説明を簡単にするため、特に明示しない限り、実施の形態1〜4で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。よって、主に実施の形態1〜4と相違する点を説明する。
実施の形態5は図10を参照しながら説明する。なお図示および説明を簡単にするため、特に明示しない限り、実施の形態1〜4で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。よって、主に実施の形態1〜4と相違する点を説明する。
図10に示す回転電機10Eは、実施の形態3(図8)に示す回転電機10Cの変形例である。回転電機10Cの固定子12C(図8を参照)に代えて、固定子12Eを備える点が相違する。固定子12Eは、固定子12Cの構成に加えて、複数の永久磁石Mi,Moを有する。それぞれの永久磁石Mi,Moは、スロット12sの開口部を塞ぐように、コアティース12t(具体的には周方向に突出する凸部)の相互間に設けられる。具体的には、永久磁石Miは内径側のコアティース12t間に設けられ、永久磁石Moは外径側のコアティース12t間に設けられる。
図10には、電機子コイル12aへの通電によってコアティース12tに生成される極性(磁極)の一例を示す。径方向に生成され、「N」はN極を示し、「S」はS極を示す。永久磁石Mi,Moは、コアティース12tに生成される極性と対向するように磁化される磁極と対向するように磁化される。言い換えると、コアティース12tの極性がN極であれば永久磁石Mi,MoのN極側を配置し、コアティース12tの極性がS極であれば永久磁石Mi,MoのS極側を配置する。このように構成すると、セグメント11a,13aに生成される界磁極に伴う磁気漏れを防ぐ効果が生まれる。その他については実施の形態3と同様の構成であるので、実施の形態3と同様の作用効果が得られる。
〔実施の形態6〕
実施の形態6は図11〜図18を参照しながら説明する。なお図示および説明を簡単にするため、特に明示しない限り、実施の形態1〜5で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。よって、主に実施の形態1〜5と相違する点を説明する。
実施の形態6は図11〜図18を参照しながら説明する。なお図示および説明を簡単にするため、特に明示しない限り、実施の形態1〜5で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。よって、主に実施の形態1〜5と相違する点を説明する。
図11に示す回転電機10Fは、回転電機10の一例である。この回転電機10Fは、回転子11,13Aや固定子12Fなどを有する。なお、実施の形態1と同様に、回転子と固定子を除いて、回転電機10Fの構成に必要な要素は図示および説明を省略する。図11でも分かり易くするために回転子11,13Aや固定子12Fが左右方向に直線状に並べて示すが、実際には各要素が円周上に沿って並ぶ(図8,図9,図10等を参照)。
回転電機10Fは、回転電機10Aの回転子13A(図1を参照)に代えて、電機子コイル12aが巻回される固定子12Fを備える点が相違する。図11に示す固定子12Fの電機子コイル12aは、U相コイルU1(U1r),U2(U2r)、V相コイルV1(V1r),V2(V2r)、W相コイルW1(W1r),W2(W2r)からなる。実施の形態1とは異なって界磁コイル12fを巻回しないので、固定子12Fに生成される複数(本形態ではN極対)の界磁極は、電機子コイル12aに対して零相電流または直流成分を重畳した非対称三相交流を通電して実現する。言い換えると、非対称三相交流の通電によって、界磁コイル12fへの通電と同等の界磁極を固定子12Fに生成する。
図12に示す制御装置20Fは、実施の形態1(図3)の制御装置20Aに備えるスイッチング部Sfの代えて、スイッチング部Sfa,Sfbを備える点が相違する。スイッチング部Sfa,Sfbは直列接続されるとともに、電池Eの両端に接続される。スイッチング部Suaとスイッチング部Subとの間の接続点Pfは、中性点Pmに接続される。
以下の説明では、U相電流Iuは中性点PmからU相コイルU1,U2を経て接続点Puに向かって流れるものとする。V相電流Ivは中性点PmからV相コイルV1,V2を経て接続点Pvに向かって流れるものとする。W相電流Iwは中性点PmからW相コイルW1,W2を経て接続点Pwに向かって流れるものとする。
図13には、縦軸を相電流とし、横軸を時間として、制御装置20FによるU相電流Iu,V相電流Iv,W相電流Iwの制御例を示す。時刻t0から時刻tsまでの期間を「1周期」とする。対称三相交流電流で制御する場合は、U相電流Iu,V相電流Iv,W相電流Iwのいずれも最小電流値Iminから最大電流値Imaxまでの間で変化させるものとする。この場合は、界磁電流Ifは0[A]になる。
界磁電流Ifを流すためには、非対称三相交流電流を電機子コイル12a(すなわちU相コイルU1,U2、V相コイルV1,V2およびW相コイルW1,W2)に流せばよい。図13に示す制御例は、U相電流Iuに直流成分(電流α)を重畳することにより、非対称三相交流電流を実現する例である。この場合のU相電流Iuは、最小電流値Imin+αから最大電流値Imax+αまでの間で変化させることになる。なお図示しないが、V相電流Ivに直流成分を重畳してもよく、W相電流Iwに直流成分を重畳してもよく、U相電流Iu,V相電流Iv,W相電流Iwのうちで2相の電流に直流成分を重畳してもよい。いずれにせよ界磁電流IfはIf>0になるので、スイッチング部Sfa,Sfbのオン/オフを制御して電池Eに戻す(あるいは接地して逃がす)。
図13に示す時刻t1,t2,t3,t4,t5におけるベクトル図を図14〜図18に示す。これらの図において、電機子回転磁界ATaは電機子コイル12aへの通電によって生成される磁界(回転磁界)を示し、静止界磁磁界ATfは非対称三相交流の通電によって生成される界磁極(静止磁界)を示す。以下では、動ベクトルを混成して考える概念のベクトル算法として説明に供する。
図14に示すベクトル図は、U相電流IuとV相電流IvがIu>0,Iv<0であり、W相電流Iwが0[A]となるときの起磁力ベクトルを示す。U相電流IuとV相電流Ivの合成ベクトルは、静止界磁磁界ATfと電機子回転磁界ATaの合成ベクトルに等しい。第二の回転磁界AT2は、静止界磁磁界ATfと電機子回転磁界ATaの相乗作用によって生成される合成ベクトルである(後述する図15〜図17でも同様である)。なお、第二の回転磁界AT2の合成ベクトルは、静止界磁磁界ATfと電機子回転磁界ATaは周波数が異なるので純粋な静止ベクトルの合成ではないが、第二の回転磁界AT2の概念を理解し易くするために用いる。
図15に示すベクトル図は、U相電流IuとW相電流IwがIu>0,Iw<0であり、V相電流Ivが0[A]となるときの起磁力ベクトルを示す。U相電流IuとW相電流Iwの合成ベクトルは、静止界磁磁界ATfと電機子回転磁界ATaの合成ベクトルに等しい。
図16に示すベクトル図は、U相電流Iu,V相電流Iv,W相電流IwがIu>0,Iv>0,Iw<0であるときの起磁力ベクトルを示す。相電流Iu,V相電流Iv,W相電流Iwの合成ベクトルは、静止界磁磁界ATfと電機子回転磁界ATaの合成ベクトルに等しい。
図17に示すベクトル図は、V相電流IvとVW相電流IwがIv<0,Iw>0であり、U相電流Iuが0[A]となるときの起磁力ベクトルを示す。V相電流IvとVW相電流Iwの合成ベクトルは、静止界磁磁界ATfと電機子回転磁界ATaの合成ベクトルに等しい。
図14〜図17に示す静止界磁磁界ATfと電機子回転磁界ATaをまとめて表すと図18のようになる。図18に示すように、静止界磁磁界ATfは静止する磁界であるのに対して、電機子回転磁界ATaは時間の経過とともに回転(変化)する磁界である。よって、生成される静止界磁磁界ATfと電機子回転磁界ATaの相乗作用により、第二の回転磁界AT2が固定子12Aに生まれる。
上述した直流成分の重畳に代えて、電池Eから供給される電力を受けて、スイッチング部Sfa,Sfbのオン/オフを制御してすることによって零相電流を流してもよい。単相の零相電流は、界磁電流Ifとなって、3相の電機子コイル12a(すなわちU相コイルU1,U2、V相コイルV1,V2およびW相コイルW1,W2)に流れる各電流に重畳して流れる。当然のことながら、スイッチング部Sua,Sva,Swa,Sub,Svb,Swbのオン/オフを制御することによってU相電流Iu,V相電流Iv,W相電流Iwを流す。界磁電流Ifが静止界磁磁界ATfを生成し、U相電流Iu,V相電流Iv,W相電流Iwが電機子回転磁界ATaを生成する。生成される静止界磁磁界ATfと電機子回転磁界ATaの相乗作用により、第二の回転磁界AT2が固定子12Aに生まれる。
回転電機10Fを電動機として作動させると、実施の形態1(図5)に示す特性線L1が得られる。すなわち界磁コイル12fを無くし、電機子コイル12aを備える固定子12Fの構成でも、界磁起磁力を増やすにつれて、電動出力トルクが増加する。図示しないが、回転子11,13Aの一方または双方を実施の形態2(図6)に示す回転子13Bと同様に構成しても、同様の作用効果が得られる。回転子11,13Aは電機子コイル12aに対して零相電流または直流成分を重畳した非対称三相交流を通電することによって界磁極が生成されるので、永久磁石を必要としない。よって、電機子コイル12aに余分な電流を流す必要がなく損失が抑えられ、無負荷時の磁石吸引力による引きずり損失なども生じない。
〔他の実施の形態〕
以上では本発明を実施するための形態について実施の形態1〜6に従って説明したが、本発明は当該形態に何ら限定されるものではない。言い換えれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。例えば、次に示す各形態を実現してもよい。
以上では本発明を実施するための形態について実施の形態1〜6に従って説明したが、本発明は当該形態に何ら限定されるものではない。言い換えれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。例えば、次に示す各形態を実現してもよい。
上述した実施の形態1,2,3,5では、全てのスロット12sにおける径方向の一方側(例えば内径側)に電機子コイル12aを巻回し、他方側(例えば外径側)に界磁コイル12fを巻回する構成とした(図1,図6,図8,図10を参照)。この形態に代えて、一以上のスロット12sにおける径方向の一方側と他方側で電機子コイル12aと界磁コイル12fとを入れ替えて巻回する構成としてもよい。例えば図19に示す回転電機10Gは、実施の形態1(図1)に示す回転電機10Aの変形例であり、一のスロット12sおきに電機子コイル12aと界磁コイル12fとを交互に入れ替えて巻回する構成例を示す。図示しないが、二以上のスロット12sおきに電機子コイル12aと界磁コイル12fとを交互に入れ替えて巻回する構成としてもよい。実施の形態2,3,5に示す回転電機10(10B,10C,10E)についても同様に適用することができる。いずれの構成にせよ、電機子コア12c(電機子鉄心)に同等の大きさの界磁極も生成することができる。すなわち回転子11と回転子13を同等のトルクで回転させることができる。
上述した実施の形態1〜6では、電機子コイル12aと界磁コイル12fをそれぞれ3相(U相,V相,W相)で巻回する構成とした(図1,図6,図8〜図11を参照)。この形態に代えて、4相以上の多相で電機子コイル12aと界磁コイル12fをそれぞれ巻回する構成としてもよい。相数が相違するに過ぎないので、実施の形態1〜6と同様の作用効果を得ることができる。
上述した実施の形態1〜6では、回転電機10(10A〜10F)は複数の回転子11,13と固定子12とを有するダブルロータ型で構成した(図1,図6,図8〜図11を参照)。この形態に代えて、回転子11,13のうちで一方の回転子と、固定子12とを有するシングルロータ型の回転電機10を構成してもよい。回転子の数が相違するに過ぎないので、ダブルロータ型に比べてトルクが低下する点を除いて、実施の形態1〜6と同様の作用効果を得ることができる。
上述した実施の形態1〜6では、電機子コイル12aによって生成されるM極対の磁極と、界磁コイル12fによって回転子11,13に生成されるN極対の界磁極と、セグメント11a,13aの個数であるK個は、M+N=Kの関係式を満たすM=6,N=12,K=18の組み合わせを適用して構成した(図1,図6,図8〜図11を参照)。この形態に代えて、M=6,N=12,K=18の組み合わせ以外であって、|M±N|=Kの関係式を満たすM,N,K(いずれも自然数)の組み合わせを適用して構成してもよい。例えば、M=18,N=6,K=12(M−N=Kの一例)の組み合わせなどが該当する。回転電機10(10A〜10G)の種類や定格等に応じて、最適の数値を適用するとよい。いずれにせよ、上記関係式を満たすことで、固定子12と回転子11,13との間において磁気変調原理が作用し、磁気伝達トルクが発生する。よって、実施の形態1〜6と同様の作用効果を得ることができる。
上述した実施の形態5では、コアティース12t(具体的には内径側と外径側とでそれぞれ周方向に突出する凸部)の相互間に設けられる永久磁石Mi,Moをそれぞれ1個で構成とした(図10を参照)。この形態に代えて、一以上の永久磁石Mi,Moは、それぞれ複数個の分割永久磁石で構成してもよい。分割永久磁石は、永久磁石Mi,Moよりも体格が小さい永久磁石である。1個か複数個かの相違に過ぎないので、実施の形態5と同様の作用効果を得ることができる。
上述した実施の形態1,3〜6では、セグメント11a,13aについて双方の周方向端面に面取り部11a1を設け、双方の周方向端部に凸状部11a2を設ける構成とした(図1,図4,図6,図8〜図11を参照)。この形態に代えて、面取り部11a1はセグメント11a,13aについて一方の周方向端面に設けてもよい。凸状部11a2は、双方の周方向端部以外の部位に設けてもよい。いずれの構成にせよ、変調磁束φkが流れることで、磁気変調原理によって回転子11,13が回転する。よって、実施の形態1,3〜6と同様の作用効果を得ることができる。
〔作用効果〕
上述した実施の形態および他の実施の形態によれば、以下に示す各効果を得ることができる。
上述した実施の形態および他の実施の形態によれば、以下に示す各効果を得ることができる。
(1)回転電機10(10A〜10G)において、固定子12は、M極対で電機子コア12cに巻回される電機子コイル12aと、N極対の界磁極(界磁コイル12f,静止界磁磁界ATf)とを有し、回転子13は、固定子12と対面する側に複数の凸状部11a2を含むK個の軟磁性体11a,13aを有し、電機子コイル12a、界磁極および軟磁性体11a,13aは、|M±N|=Kの関係式を満たす構成とした(図1,図6,図8〜図11,図19を参照)。この構成によれば、M極対の電機子回転磁界ATaと、N極対の静止界磁磁界ATfとから、新たな第二の回転磁界AT2が固定子12に生まれる。変調子である回転子11,13は、第二の回転磁界AT2によって回転する。このような磁気変調原理によって回転子11,13が回転するので、ブラシレスでかつ性能を向上できる。
(2)N極対の界磁極は、電機子コア12cに巻回される界磁コイル12f(F1,F1r,F2,F2r,F3,F3r)に通電することによって生成される界磁極(図1,図6,図8〜図10,図19を参照)、または、電機子コイル12aに対して零相電流または直流成分を重畳した非対称三相交流(U相電流Iu,V相電流Iv,W相電流Iw)を通電することによって生成される界磁極である構成とした(図11〜図18を参照)。この構成によれば、固定子12に界磁極(静止界磁磁界ATf)が確実に生成されるので、磁気変調原理が作用し、ブラシレスで回転電機10の性能を向上させることができる。また、非対称三相交流の通電に伴って固定子12に界磁極を生成する場合は、不要となる界磁コイル12fの分だけ電機子コイル12aを多く巻回することができるので、回転電機10を高性能化することができる。
(3)空隙Gi,Goを介して固定子12を挟むように配置される二の回転子11,13を有する構成とした(図1,図6,図8〜図11,図19を参照)。三以上の回転子を備える構成としてもよい。具体的には、内径側に複数の回転子11を備えたり、外径側に複数の回転子13を備えたりする。いずれの構成にせよ、トルク発生面である空隙面積が広げられるので、回転電機10の性能がより向上する。
(4)複数の回転子13のうちで一方または双方の回転子11,13にかかるK個の軟磁性体11a,13aは、磁気的に分離されるセグメント11a,13aである構成とした(図1,図8〜図11,図19を参照)。この構成によれば、セグメント間をパスする磁気回路が独立で自由な磁気ポテンシャルに決まることになり、回転電機10の性能が高まる。また、磁性体をセグメント11a,13aにすることで各軟磁性体11a,13a間での磁束漏れを抑制できるため、強め界磁磁束が有効に磁気変調され、良好なトルク増加作用が得られる。
(5)一方の回転子11はK個のセグメント11aを有し、他方の回転子13BはK個の突極13cを有する歯車形状で構成される構成とした(図6,図7を参照)。この構成によれば、他方の回転子13Bは歯車形状で構成されるので、一方の回転子11に構成されるセグメント11aの遠心耐力設計が容易に行える。
(6)固定子12は、隣り合う電機子コア12c(コアティース12tを含む)の相互間に配置される永久磁石Mi,Moを有し、永久磁石Mi,Moは電機子コア12cの極性と対向するように磁化される構成とした(図10を参照)。この構成によれば、電機子コア12cの極性と対向するように磁化される永久磁石Mi,Moによって、電機子コア12c(特にコアティース12t)間で磁気漏れを防ぐ効果が生まれるので、さらに性能が向上する。
(7)一以上のセグメント11a,13aは、一方または双方の周方向端面が面取りされている面取り部11a1を有する構成とした(図1,図6,図8〜図11,図19を参照)。この構成によれば、周方向端面からの磁束漏れを抑制することできる。よって、強め界磁磁束がさらに有効に磁気変調され、トルクをより増加させることができる。
(8)一以上のセグメント11a,13aは、双方の周方向端部に凸状部11a2を有する構成とした(図1,図6,図8〜図11,図19を参照)。この構成によれば、双方の凸状部11a2のうちで一方の凸状部11a2に磁束が入るように流れ、他方の凸状部11a2から磁束が出るように流れる。すなわち、軟磁性体11a,13aと電機子コア(具体的にはコアティース12t)との間で磁束の出入りを分けられ、一つの凸状部11a2で磁束の流れが互いに逆向きになるのが防止される。よって、磁気変調原理がさらに高められ、回転電機10の性能をさらに向上させることができる。
10(10A〜10G) 回転電機
11,13 回転子(ロータ)
11a,13a セグメント(軟磁性体)
11a2 凸状部
12 固定子(ステータ)
12a 電機子コイル(電機子巻線)
12c 電機子コア(電機子鉄心)
12f 界磁コイル(界磁巻線)
20(20A,20F) 制御装置
ATa 回転磁界
ATf 界磁磁界
Gi,Go 空隙
11,13 回転子(ロータ)
11a,13a セグメント(軟磁性体)
11a2 凸状部
12 固定子(ステータ)
12a 電機子コイル(電機子巻線)
12c 電機子コア(電機子鉄心)
12f 界磁コイル(界磁巻線)
20(20A,20F) 制御装置
ATa 回転磁界
ATf 界磁磁界
Gi,Go 空隙
Claims (8)
- 少なくとも電機子コア(12c)と電機子コイル(12a)を含む電機子である固定子(12)と、前記固定子と空隙(Gi,Go)を介して回転自在に設けられる回転子(11,13)とを有する回転電機(10)において、
前記固定子は、M極対(Mは自然数)で前記電機子コアに巻回される前記電機子コイルと、N極対(Nは自然数)の界磁極(12f,ATf)とを有し、
前記回転子は、前記固定子と対面する側に複数の凸状部(11a2)を含むK個(Kは自然数)の軟磁性体(11a,13a)を有し、
前記電機子コイル、前記界磁極および前記軟磁性体は、|M±N|=Kの関係式を満たすことを特徴とする回転電機。 - N極対の前記界磁極は、前記電機子コアに巻回される界磁コイル(12f)に通電することによって生成される界磁極、または、前記電機子コイルに対して零相電流または直流成分(α)を重畳した非対称三相交流を通電することによって生成される界磁極(ATf)であることを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
- 前記空隙を介して前記固定子を挟むように配置される複数の前記回転子を有することを特徴とする請求項1または2に記載の回転電機。
- 複数の前記回転子のうちで一方または双方の回転子にかかるK個の前記軟磁性体は、磁気的に分離されるセグメント(11a,13a)であることを特徴とする請求項3に記載の回転電機。
- 一方の前記回転子(11)はK個の前記セグメントを有し、
他方の前記回転子(13B)はK個の前記突極(13c)を有する歯車形状で構成されることを特徴とする請求項4に記載の回転電機。 - 前記固定子は、隣り合う前記電機子コアの相互間に配置される永久磁石(Mi,Mo)を有し、
前記永久磁石は、前記電機子コアの極性と対向するように磁化されることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の回転電機。 - 一以上の前記軟磁性体は、一方または双方の周方向端面(11a1)が面取りされていることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の回転電機。
- 一以上の前記軟磁性体は、双方の周方向端部に前記凸状部を有することを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の回転電機。
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