永久磁铁型旋转马达转让专利
申请号 : CN200510091741.6
文献号 : CN100581029C
文献日 : 2010-01-13
发明人 : 宫下利仁 , 小市伸太郎
申请人 : 山洋电气株式会社
摘要 :
一种容易制造定子芯的永久磁铁型旋转马达，其转子磁极部的个数P和槽数N的最小公倍数LCM(P，N)、与P的1/2和N的最小公倍数LCM(P/2，N)不同，且励磁绕组分别卷绕在转子磁极部使其每隔120°相位偏移地沿周向排列。由属于第1分体芯组的N/2个分体芯(13A～13K)和属于第2分体芯组的N/2个分体芯(13B～13L)构成定子芯(2)。配置在1个槽(9A～9L)两侧的属于第1分体芯组的分体芯和属于第2分体芯组的分体芯各自的与通过转子(3)中心的轴线正交方向的横截面形状形成相对于通过槽开口部(9a、9b)的中心和转子(3)轴线的假想线线对称的形状。使开口部(9b)的打开角度(Wb)小于开口部(9a)的打开角度(Wa)。
权利要求 :
1.一种永久磁铁型旋转马达，具有转子和定子，
上述转子包括转子芯和安装在该转子芯上的由永久磁铁构成的P个转 子磁极部，上述P个转子磁极部，以360°/P的角度间隔配置在上述转子芯 的周向上，其中P为4以上的自然数的偶数；
上述定子，包括定子芯和N个绕组部，上述定子芯，包括与上述转子 芯对置且具有上述周向长度相等的磁极面的N个定子磁极部、和具有朝向 上述转子芯开口的开口部的N个槽，上述N个定子磁极部及上述N个槽以 360°/2N的角度间隔交替排列配置在上述周向，其中N为6的倍数，上述N 个绕组部，是在上述N个定子磁极部分别集中缠绕励磁绕组而构成的；
上述P和上述N构成为：上述P和上述N的最小公倍数LCM(P，N)、 上述P的1/2和上述N的最小公倍数LCM(P/2，N)不同；
沿上述周向相邻排列的3个上述绕组部中流动的电流，按电角度每隔 120°的相位偏移；这种永久磁铁型旋转马达，其特征在于：上述N个槽分组为沿上述周向测得的上述开口部的打开角度为第1角 度的构成第1槽组的N/2个槽和上述打开角度为小于第1角度的第2角度的 构成第2槽组的N/2个槽；
由属于第1分体芯组的N/2个分体芯和属于第2分体芯组的N/2个分体 芯构成上述定子芯；
上述定子芯，其构成是属于上述第1分体芯组的上述分体芯和属于上 述第2分体芯组的上述分体芯交替排列配置在上述周向；
配置在1个上述槽两侧的属于上述第1分体芯组的上述分体芯和属于 上述第2分体芯组的上述分体芯的、与通过上述转子中心的轴线相正交的 方向的横截面形状，形成为相对于通过上述槽上述开口部的中心和上述转 子轴线的假想线线对称的形状；其结果，属于上述第1槽组的上述槽和属 于上述第2槽组的上述槽交替排列在上述周向上。
2.根据权利要求1所述的永久磁铁型旋转马达，其特征在于：上述 第1角度与上述第2角度的角度差为[360°/LCM(P，N)]×(4/3)±1 度。
3.根据权利要求2所述的永久磁铁型旋转马达，其特征在于：上述分 体芯，包括：弧状磁轭构成部、从上述磁轭构成部的大致中央向上述转子 侧突出并缠绕上述励磁绕组的绕组缠绕部、一体设置在上述绕组缠绕部前 端的磁极面构成部；
上述磁极面构成部，具备沿上述磁轭构成部延伸的1个突出部；
属于上述第1分体芯组的上述分体芯的不设置上述突出部的上述磁极 面构成部端部和属于上述第2分体芯组的上述分体芯的不设置上述突出部 的上述磁极面构成部端部相对，在它们之间形成属于上述第1槽组的上述 槽的具有上述第1角度的上述开口部；
属于上述第1分体芯组的上述分体芯的上述突出部和属于上述第2分 体芯组的上述分体芯的上述突出部相对，在它们之间形成属于上述第2槽 组的上述槽的具有上述第2角度的上述开口部。
4.根据权利要求2所述的永久磁铁型旋转马达，其特征在于：上述分 体芯，包括：弧状磁轭构成部、从上述磁轭构成部的大致中央向上述转子 侧突出并缠绕上述励磁绕组的绕组缠绕部、一体设置在上述绕组缠绕部前 端的磁极面构成部；
上述磁极面构成部，具备沿磁轭构成部延伸且分别向上述周向的两侧 突出的突出尺寸不同的第1及第2突出部；
属于上述第1分体芯组的上述分体芯的上述第1突出部和属于上述第2 分体芯组的上述分体芯的上述第1突出部相对，在它们之间形成属于上述 第1槽组的上述槽的具有上述第1角度的上述开口部；
属于上述第1分体芯组的上述分体芯的上述第2突出部和属于上述第2 分体芯组的上述分体芯的上述第2突出部相对，在它们之间形成属于上述 第2槽组的上述槽的具有上述第2角度的上述开口部。
5.根据权利要求1所述的永久磁铁型旋转马达，其特征在于：上述P 个转子磁极部埋设在上述转子芯内部，上述转子芯的与上述转子磁极部对 应的外周面部分弯曲并向直径方向外侧突出。
6.根据权利要求5所述的永久磁铁型旋转马达，其特征在于：上述P 为16，上述N为12。
7.根据权利要求1所述的永久磁铁型旋转马达，其特征在于：上述P 个转子磁极部被安装在上述转子芯外周面。
8.根据权利要求7所述的永久磁铁型旋转马达，其特征在于：上述P 为8，上述N为12。
说明书 :
技术领域
本发明涉及一种具备由永久磁铁构成的转子磁极部的转子旋转的永 久磁铁型旋转马达。
背景技术
永久磁铁型马达，具有转子和定子。转子，具有转子芯和由永久磁铁 构成的多个转子磁极部。定子，具备多个定子磁极部、设有朝向转子芯开 口的开口部的多个槽的定子芯和卷绕在这些定子磁极部的2相以上励磁绕 组。已知在转子磁极部使用永久磁铁的马达中，无负载时发生包括脉动(齿 槽转矩)的转矩及推力。这种齿槽转矩，阻碍顺畅的旋转，成为振动和速 度变动等的原因。为此，现有作为降低齿槽转矩的手法，提出在定子芯和 转子芯等上形成斜槽的槽(以下，叫作扭斜)的技术、采用使外周面的圆 弧中心和内周面的圆弧中心的位置不同的偏心型的永久磁铁(以下，叫作 偏心形永久磁铁)。不过，形成扭斜，则产生降低转矩、降低马达生产性 的问题。另外，若采用偏心形永久磁铁，则产生不能升高磁密度、不能谋 求高转矩密度化的问题。
为此，在特开2004-15967公报(专利文献1)所示的永久磁铁型旋 转马达中，交替配置在定子磁极部前端所设置的磁极面构成部设置向周向 突出的一对突出部的第1种定子磁极部和不具有一对突出部的第2种定子 磁极部。该永久磁铁型旋转马达中，在定子磁极部前端，产生与相邻的其 他定子磁极部前部所发生的转矩图形的波形不同波形的转矩图形，相互补 充相邻的定子磁极部发生的转矩变动，抑制转子上所发生的齿槽转矩。
在特许第3505347号公报(专利文献2)所示的永久磁铁型旋转马达 中，在周向交替配置磁极面周向尺寸不同的2种定子磁极部。
另外，特开平11-178298号公报(专利文献4)所示的永久磁铁型旋 转马达中，在周向交替排列定子磁极部的磁极面曲率不同的2种定子磁极 部。
另外，特开2001-309625公报(专利文献4)所示的永久磁铁型旋转 马达中，沿形成在定子芯上的多个槽的开口部周向所测定的宽度尺寸相互 不同。
专利文献1：特开2004-15967号公报
专利文献2：特许第3505347号公报
专利文献3：特开平11-178298号公报
专利文献4：特开2001-309625公报
不过，构成如上所述的定子芯的永久磁铁型旋转马达中，存在的问题 是必须准备设置在定子磁极部前端的突出部形状不同的2种分体芯，不仅 制造定子芯时的部件种类增多，而且，定子芯的组装制造繁杂。
特别是专利文献4的永久磁石型旋转马达，为8极24槽，P(8)和 N(24)的最小公倍数LCM(P，N)、P的1/2(4)和N(24)的最小公 倍数LCM(P/2，N)为相等的数值(24)。另外，沿周向排列的每2个绕 组部中流动的电流相位，每隔120°偏移，而按照+U、+U、+V、+V、 +W、+W...的顺序偏移。这种永久磁铁型旋转马达，若如上所述设定槽 的开口角度，则抑制漏磁，感应电压升高，而产生转矩下降、转矩脉动增 加的问题。
为此，在特开2004-15967公报(专利文献1)所示的永久磁铁型旋 转马达中，交替配置在定子磁极部前端所设置的磁极面构成部设置向周向 突出的一对突出部的第1种定子磁极部和不具有一对突出部的第2种定子 磁极部。该永久磁铁型旋转马达中，在定子磁极部前端，产生与相邻的其 他定子磁极部前部所发生的转矩图形的波形不同波形的转矩图形，相互补 充相邻的定子磁极部发生的转矩变动，抑制转子上所发生的齿槽转矩。
在特许第3505347号公报(专利文献2)所示的永久磁铁型旋转马达 中，在周向交替配置磁极面周向尺寸不同的2种定子磁极部。
另外，特开平11-178298号公报(专利文献4)所示的永久磁铁型旋 转马达中，在周向交替排列定子磁极部的磁极面曲率不同的2种定子磁极 部。
另外，特开2001-309625公报(专利文献4)所示的永久磁铁型旋转 马达中，沿形成在定子芯上的多个槽的开口部周向所测定的宽度尺寸相互 不同。
专利文献1：特开2004-15967号公报
专利文献2：特许第3505347号公报
专利文献3：特开平11-178298号公报
专利文献4：特开2001-309625公报
不过，构成如上所述的定子芯的永久磁铁型旋转马达中，存在的问题 是必须准备设置在定子磁极部前端的突出部形状不同的2种分体芯，不仅 制造定子芯时的部件种类增多，而且，定子芯的组装制造繁杂。
特别是专利文献4的永久磁石型旋转马达，为8极24槽，P(8)和 N(24)的最小公倍数LCM(P，N)、P的1/2(4)和N(24)的最小公 倍数LCM(P/2，N)为相等的数值(24)。另外，沿周向排列的每2个绕 组部中流动的电流相位，每隔120°偏移，而按照+U、+U、+V、+V、 +W、+W...的顺序偏移。这种永久磁铁型旋转马达，若如上所述设定槽 的开口角度，则抑制漏磁，感应电压升高，而产生转矩下降、转矩脉动增 加的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够降低齿槽转矩及转矩脉动的永久磁 铁型旋转马达。
本发明的目的在于提供一种容易制造定子芯的永久磁铁型旋转马达。
本发明作为改良对象的永久磁铁型旋转马达，具有转子和定子。转子 包括转子芯和相对于该转子芯安装的由永久磁铁构成的P(P为4以上的自 然数的偶数)个转子磁极部。P个转子磁极部，沿转子芯的周向以360°/P 的角度间隔配置。另外，定子，包括定子芯和N个绕组部。定子芯，包括 具有与转子芯对置且周向长度相等的磁极面的N(N为6的倍数)个定子磁 极部和具有朝向转子芯开口的开口部的N个槽。N个定子磁极部及N个槽， 以360°/2N的角度间隔交替排列配置在周向。并且，绕组部，其构成是在N 个定子磁极部分别集中缠绕励磁绕组。本发明的永久磁铁，P和N的最小公 倍数LCM(P，N)、P的1/2和N的最小公倍数LCM(P/2，N)不同。另外， 沿周向相邻排列的3个绕组部中流动的电流，分别错开120°相位。即沿周 向排列的绕组部的电流，成为+U、+V、+W、+U、+V、+W...的顺 序。
本发明中，将N个槽分组为：在周向测得的开口部的打开角度为第1 角度的构成第1槽组的N/2槽和打开角度为小于第1角度的第2角度的构成 第2槽组的N/2槽。还有，这里所谓的“开口部的打开角度”，是分别连结 槽开口部的转子周向的两端部和转子中心的2条假想线段间的角度。并且， 由属于第1分体芯组的N/2个分体芯和属于第2分体芯组的N/2个分体芯构 成定子芯。具体地说，定子芯，其构成是在周向交替排列配置属于第1分 体芯组的分体芯和属于第2分体芯组的分体芯。并且，配置在1个槽两侧的 属于第1分体芯组的分体芯和属于第2分体芯组的分体芯，其各自的与通过 转子中心的轴线正交方向的横截面形状，形成相对于通过槽开口部的中心 和转子轴线的假想线线对称的形状。为此，则属于第1槽组的槽和属于第2 槽组的槽交替排列在周向。
本发明的永久磁铁型旋转马达，属于第1槽组的槽和第2槽组的槽交替 排列在周向，从而，相邻的2个槽开口部的打开角度不同，每隔一个槽的 开口部的打开角度分别相等。从而，在开口部的打开角度大的槽的位置， 转子的转矩大，而在开口部的打开角度小的槽的位置，转子的齿槽转矩小。 这种转矩的增大和齿槽转矩的降低发挥着复合效果，在维持转矩的状态 下，能够横跨定子整体普遍降低齿槽转矩及转矩脉动。
特别是在本发明的永久磁铁型旋转马达中，其构成是：P和N的最小 公倍数LCM(P，N)、P的1/2和N的最小公倍数LCM(P/2，N)不同，沿 周向相邻排列的3个绕组部中流动的电流，分别隔120°相位偏移，因此， 能够升高转矩而降低转矩脉动。认为这是因为，沿周向排列的绕组部的电 流的相位成为+U、+V、+W、+U、+V、+W...的顺序，从而，磁通 集中于定子磁极部的中心。
另外，具有上述形状的属于第1分体芯组的分体芯和属于第2分体芯组 的分体芯，从转子轴线方向一个方向看的属于第1分体芯组的分体芯的轮 廓形状和从转子轴线方向另一方向看的属于第2分体芯组的分体芯的轮廓 形状相同。即，将与属于第1分体芯组的分体芯相同的形状的分体芯旋转 180°，就能够准备属于第2分体芯组的分体芯。其结果是，根据本发明， 可以采用1种形状的分体芯，获得不增加部件种类而能够降低齿槽转矩、 而且容易制造定子芯的优点。
这里所谓的转子，包括在转子芯表面配置永久磁铁的永久磁铁表面配 置型和在转子芯内埋设永久磁铁的永久磁铁内置型二种。另外，所谓转子 磁极部，是利用永久磁铁的存在而在一定区域形成的磁极部。也有将2个 以上同极性的永久磁铁隔开间隙组合而构成1个磁极部的情况。例如，2个 永久磁铁隔开规定间隙组合从而形成1个磁极部的情况，转子磁极部数P为 永久磁铁数的1/2倍。另外，在埋设的相邻的2个同极性永久磁铁间不设置 永久磁铁而形成显示异极性的极性的情况，除设置永久磁铁的部分之外不 设置永久磁铁而显示异极性的部分也构成转子磁极部。例如，在转子磁极 部埋设的2个同极性永久磁铁之间形成显示异极性的部分的情况，转子磁 极部数P为永久磁铁数的2倍。
还有，第1角度Wa与第2角度Wb的角度差，优选为[360°/LCM(P， N)]×(4/3)-1度至[360°/LCM(P，N)]×(4/3)+1度的范围的角度 差。若使角度差为这个范围内的值，则能够大大降低齿槽转矩。还有，角 度差不满该范围时或超过时，齿槽转矩均显示升高倾向。
具体地说，分体芯，包括弧状磁轭构成部、从磁轭构成部的大致中央 向转子侧突出并缠绕励磁绕组的绕组缠绕部、一体设置在绕组缠绕部前端 的磁极面构成部。磁极面构成部，具备沿上述磁轭构成部延伸的1个突出 部。此时，属于第1分体芯组的分体芯的不设置突出部的磁极面构成部端 部和属于第2分体芯组的分体芯的不设置突出部的磁极面构成部端部相 对，在它们之间形成属于第1槽组的槽的具有第1角度的开口部。并且，属 于第1分体芯组的分体芯的突出部和属于第2分体芯组的分体芯的突出部 相对，在它们之间形成属于第2槽组的槽的具有第2角度的开口部。
还有，可以在磁极面构成部设置沿磁轭构成部延伸且分别向周向的两 侧突出的突出尺寸不同的第1及第2突出部。此时，属于第1分体芯组的分 体芯的第1突出部和属于第2分体芯组的分体芯的第1突出部相对，在它们 之间形成属于第1槽组的槽的具有第1角度的开口部。另外，属于第1分体 芯组的分体芯的第2突出部和属于第2分体芯组的分体芯的第2突出部相 对，在它们之间形成属于第2槽组的槽的具有第2角度的开口部。在这种分 体芯中，通过适宜设计分别向转子周向侧突出的2个突出部的形状，因而 能够获得期望的齿槽转矩降低和转矩增加。还有，不管在哪种情况下，突 出部的形状均为任意的。
在转子芯内埋设永久磁铁而构成转子磁极部时，转子芯的嵌设永久磁 铁的部分的表面，优选是弯曲构成且使其向定子侧突出。如果这样，则利 用转子芯的结构，能够更加降低齿槽转矩。
还有，P个转子磁极部嵌设在转子芯内部，转子芯的与转子磁极部对 应的外周面部分弯曲而向直径方向外侧突出时，如果P为16、N为12，则能 够获得实用的永久磁铁型旋转马达。
另外，P个转子磁极部被安装在转子芯外周面时，如果P为8、N为12， 则能够获得实用的永久磁铁型旋转马达。
发明的效果
根据本发明，通过在周向交替变化槽开口部的打开角度，从而，发挥 转矩增大、齿槽转矩降低的复合效果，具有在维持转矩的状态下，能够横 跨定子整体普遍降低齿槽转矩及转矩脉动的优点。
另外，根据本发明，属于第1分体芯组的分体芯和属于第2分体芯组的 分体芯，从转子轴线方向一个方向看的属于第1分体芯组的分体芯的轮廓 形状和从转子轴线方向另一方向看的属于第2分体芯组的分体芯的轮廓形 状为相同形状。因而，通过将相同形状的分体芯旋转180°，从而能够准备 属于第1分体芯组的分体芯和属于第2分体芯组的分体芯，因此，采用1种 形状的分体芯即可。其结果是，获得不增加部件种类而能够降低齿槽转矩、 而且容易制造定子芯的优点。
特别是在本发明的永久磁铁型旋转马达中，其构成是使P和N的最小 公倍数LCM(P，N)、P的1/2和N的最小公倍数LCM(P/2，N)不同，沿 周向相邻排列的3个绕组部中流动的电流，每120°相位偏移，因此，能够 升高转矩而降低转矩脉动。认为这是因为，沿周向排列的绕组部的电流的 相位成为+U、+V、+W、+U、+V、+W...的顺序，从而，磁通集中 于定子磁极部的中心。
本发明的目的在于提供一种容易制造定子芯的永久磁铁型旋转马达。
本发明作为改良对象的永久磁铁型旋转马达，具有转子和定子。转子 包括转子芯和相对于该转子芯安装的由永久磁铁构成的P(P为4以上的自 然数的偶数)个转子磁极部。P个转子磁极部，沿转子芯的周向以360°/P 的角度间隔配置。另外，定子，包括定子芯和N个绕组部。定子芯，包括 具有与转子芯对置且周向长度相等的磁极面的N(N为6的倍数)个定子磁 极部和具有朝向转子芯开口的开口部的N个槽。N个定子磁极部及N个槽， 以360°/2N的角度间隔交替排列配置在周向。并且，绕组部，其构成是在N 个定子磁极部分别集中缠绕励磁绕组。本发明的永久磁铁，P和N的最小公 倍数LCM(P，N)、P的1/2和N的最小公倍数LCM(P/2，N)不同。另外， 沿周向相邻排列的3个绕组部中流动的电流，分别错开120°相位。即沿周 向排列的绕组部的电流，成为+U、+V、+W、+U、+V、+W...的顺 序。
本发明中，将N个槽分组为：在周向测得的开口部的打开角度为第1 角度的构成第1槽组的N/2槽和打开角度为小于第1角度的第2角度的构成 第2槽组的N/2槽。还有，这里所谓的“开口部的打开角度”，是分别连结 槽开口部的转子周向的两端部和转子中心的2条假想线段间的角度。并且， 由属于第1分体芯组的N/2个分体芯和属于第2分体芯组的N/2个分体芯构 成定子芯。具体地说，定子芯，其构成是在周向交替排列配置属于第1分 体芯组的分体芯和属于第2分体芯组的分体芯。并且，配置在1个槽两侧的 属于第1分体芯组的分体芯和属于第2分体芯组的分体芯，其各自的与通过 转子中心的轴线正交方向的横截面形状，形成相对于通过槽开口部的中心 和转子轴线的假想线线对称的形状。为此，则属于第1槽组的槽和属于第2 槽组的槽交替排列在周向。
本发明的永久磁铁型旋转马达，属于第1槽组的槽和第2槽组的槽交替 排列在周向，从而，相邻的2个槽开口部的打开角度不同，每隔一个槽的 开口部的打开角度分别相等。从而，在开口部的打开角度大的槽的位置， 转子的转矩大，而在开口部的打开角度小的槽的位置，转子的齿槽转矩小。 这种转矩的增大和齿槽转矩的降低发挥着复合效果，在维持转矩的状态 下，能够横跨定子整体普遍降低齿槽转矩及转矩脉动。
特别是在本发明的永久磁铁型旋转马达中，其构成是：P和N的最小 公倍数LCM(P，N)、P的1/2和N的最小公倍数LCM(P/2，N)不同，沿 周向相邻排列的3个绕组部中流动的电流，分别隔120°相位偏移，因此， 能够升高转矩而降低转矩脉动。认为这是因为，沿周向排列的绕组部的电 流的相位成为+U、+V、+W、+U、+V、+W...的顺序，从而，磁通 集中于定子磁极部的中心。
另外，具有上述形状的属于第1分体芯组的分体芯和属于第2分体芯组 的分体芯，从转子轴线方向一个方向看的属于第1分体芯组的分体芯的轮 廓形状和从转子轴线方向另一方向看的属于第2分体芯组的分体芯的轮廓 形状相同。即，将与属于第1分体芯组的分体芯相同的形状的分体芯旋转 180°，就能够准备属于第2分体芯组的分体芯。其结果是，根据本发明， 可以采用1种形状的分体芯，获得不增加部件种类而能够降低齿槽转矩、 而且容易制造定子芯的优点。
这里所谓的转子，包括在转子芯表面配置永久磁铁的永久磁铁表面配 置型和在转子芯内埋设永久磁铁的永久磁铁内置型二种。另外，所谓转子 磁极部，是利用永久磁铁的存在而在一定区域形成的磁极部。也有将2个 以上同极性的永久磁铁隔开间隙组合而构成1个磁极部的情况。例如，2个 永久磁铁隔开规定间隙组合从而形成1个磁极部的情况，转子磁极部数P为 永久磁铁数的1/2倍。另外，在埋设的相邻的2个同极性永久磁铁间不设置 永久磁铁而形成显示异极性的极性的情况，除设置永久磁铁的部分之外不 设置永久磁铁而显示异极性的部分也构成转子磁极部。例如，在转子磁极 部埋设的2个同极性永久磁铁之间形成显示异极性的部分的情况，转子磁 极部数P为永久磁铁数的2倍。
还有，第1角度Wa与第2角度Wb的角度差，优选为[360°/LCM(P， N)]×(4/3)-1度至[360°/LCM(P，N)]×(4/3)+1度的范围的角度 差。若使角度差为这个范围内的值，则能够大大降低齿槽转矩。还有，角 度差不满该范围时或超过时，齿槽转矩均显示升高倾向。
具体地说，分体芯，包括弧状磁轭构成部、从磁轭构成部的大致中央 向转子侧突出并缠绕励磁绕组的绕组缠绕部、一体设置在绕组缠绕部前端 的磁极面构成部。磁极面构成部，具备沿上述磁轭构成部延伸的1个突出 部。此时，属于第1分体芯组的分体芯的不设置突出部的磁极面构成部端 部和属于第2分体芯组的分体芯的不设置突出部的磁极面构成部端部相 对，在它们之间形成属于第1槽组的槽的具有第1角度的开口部。并且，属 于第1分体芯组的分体芯的突出部和属于第2分体芯组的分体芯的突出部 相对，在它们之间形成属于第2槽组的槽的具有第2角度的开口部。
还有，可以在磁极面构成部设置沿磁轭构成部延伸且分别向周向的两 侧突出的突出尺寸不同的第1及第2突出部。此时，属于第1分体芯组的分 体芯的第1突出部和属于第2分体芯组的分体芯的第1突出部相对，在它们 之间形成属于第1槽组的槽的具有第1角度的开口部。另外，属于第1分体 芯组的分体芯的第2突出部和属于第2分体芯组的分体芯的第2突出部相 对，在它们之间形成属于第2槽组的槽的具有第2角度的开口部。在这种分 体芯中，通过适宜设计分别向转子周向侧突出的2个突出部的形状，因而 能够获得期望的齿槽转矩降低和转矩增加。还有，不管在哪种情况下，突 出部的形状均为任意的。
在转子芯内埋设永久磁铁而构成转子磁极部时，转子芯的嵌设永久磁 铁的部分的表面，优选是弯曲构成且使其向定子侧突出。如果这样，则利 用转子芯的结构，能够更加降低齿槽转矩。
还有，P个转子磁极部嵌设在转子芯内部，转子芯的与转子磁极部对 应的外周面部分弯曲而向直径方向外侧突出时，如果P为16、N为12，则能 够获得实用的永久磁铁型旋转马达。
另外，P个转子磁极部被安装在转子芯外周面时，如果P为8、N为12， 则能够获得实用的永久磁铁型旋转马达。
发明的效果
根据本发明，通过在周向交替变化槽开口部的打开角度，从而，发挥 转矩增大、齿槽转矩降低的复合效果，具有在维持转矩的状态下，能够横 跨定子整体普遍降低齿槽转矩及转矩脉动的优点。
另外，根据本发明，属于第1分体芯组的分体芯和属于第2分体芯组的 分体芯，从转子轴线方向一个方向看的属于第1分体芯组的分体芯的轮廓 形状和从转子轴线方向另一方向看的属于第2分体芯组的分体芯的轮廓形 状为相同形状。因而，通过将相同形状的分体芯旋转180°，从而能够准备 属于第1分体芯组的分体芯和属于第2分体芯组的分体芯，因此，采用1种 形状的分体芯即可。其结果是，获得不增加部件种类而能够降低齿槽转矩、 而且容易制造定子芯的优点。
特别是在本发明的永久磁铁型旋转马达中，其构成是使P和N的最小 公倍数LCM(P，N)、P的1/2和N的最小公倍数LCM(P/2，N)不同，沿 周向相邻排列的3个绕组部中流动的电流，每120°相位偏移，因此，能够 升高转矩而降低转矩脉动。认为这是因为，沿周向排列的绕组部的电流的 相位成为+U、+V、+W、+U、+V、+W...的顺序，从而，磁通集中 于定子磁极部的中心。
附图说明
图1是用于说明本发明的第1实施方式的永久磁铁型旋转马达的定子 和转子的概略图。
图2是调查图1所示永久磁铁型旋转马达的角度差Wa-Wb的值和齿 槽转矩的值的关系，表示其结果的图。
图3是调查图1所示永久磁铁型旋转马达的角度差Wa-Wb的值和转 矩的值的关系，表示其结果的图。
图4是调查图1所示永久磁铁型旋转马达的角度差Wa-Wb的值和转 矩脉动的值的关系，表示其结果的图。
图5是调查图1所示永久磁铁型旋转马达的角度差Wa-Wb的值和转 子偏心力的最大值的关系及角度差Wa-Wb的值和转子偏心力的平均值 的关系，表示其结果的图。
图6是用于说明本发明的第2实施方式的永久磁铁型旋转马达的定子 和转子的概略图。
图7是调查图6所示永久磁铁型旋转马达中，变化角度差Wa-Wb 的值时的转子转角和齿槽转矩的值的关系，表示其结果的图。
图8是表示用于试验的永久磁铁型旋转马达的转子转角和转矩及转矩 脉动的关系的图。
图中：1-定子；3-转子；9A～9L-槽；9a-第1开口部；9b-第2开 口部；13A～13L-分体芯；13a-磁轭构成部；13b-绕组缠绕部；13c-磁 极面构成部；13d-突出部；15-钢板；17a-弯曲面；19-永久磁铁； Wa、Wb-第1及第2角度。
图2是调查图1所示永久磁铁型旋转马达的角度差Wa-Wb的值和齿 槽转矩的值的关系，表示其结果的图。
图3是调查图1所示永久磁铁型旋转马达的角度差Wa-Wb的值和转 矩的值的关系，表示其结果的图。
图4是调查图1所示永久磁铁型旋转马达的角度差Wa-Wb的值和转 矩脉动的值的关系，表示其结果的图。
图5是调查图1所示永久磁铁型旋转马达的角度差Wa-Wb的值和转 子偏心力的最大值的关系及角度差Wa-Wb的值和转子偏心力的平均值 的关系，表示其结果的图。
图6是用于说明本发明的第2实施方式的永久磁铁型旋转马达的定子 和转子的概略图。
图7是调查图6所示永久磁铁型旋转马达中，变化角度差Wa-Wb 的值时的转子转角和齿槽转矩的值的关系，表示其结果的图。
图8是表示用于试验的永久磁铁型旋转马达的转子转角和转矩及转矩 脉动的关系的图。
图中：1-定子；3-转子；9A～9L-槽；9a-第1开口部；9b-第2开 口部；13A～13L-分体芯；13a-磁轭构成部；13b-绕组缠绕部；13c-磁 极面构成部；13d-突出部；15-钢板；17a-弯曲面；19-永久磁铁； Wa、Wb-第1及第2角度。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是用于说明本发 明的第1实施方式的永久磁铁型旋转马达的定子1和转子3的概略图。如 图1所示，定子1具有定子芯2和绕组部11。定子芯2，具备筒状的磁轭 5和从磁轭5内周向中心突出的12个定子磁极部7。12个定子磁极部7 其前端部分别具有磁极面7a。
定子芯2，其构成是12个分体芯13A～13L以里外交替相反的状态(以 旋转180°的状态)组合在转子3周向。分体芯13A～13L，是在转子3轴线方 向层叠多个钢板15而构成。对分体芯13A附以符号说明，则各分体芯分别 具备弧状磁轭构成部13a、从磁轭构成部13a的大致中央向转子3侧突出并 缠绕励磁绕组的绕组缠绕部13b和一体设置在绕组缠绕部13b前端的磁极 面构成部13c。在各绕组缠绕部13b上集中缠绕励磁绕组而构成绕组部11。 沿周向相邻排列的3个绕组部11中流动的电流，以电角度每隔120°相位偏 移。即，沿周向排列的12个绕组部11中流动的电流的相位，成为+U、+ V、+W、+U、+V、+W...的顺序。还有，为了容易理解，而在图1中 以虚线表示绕组部11。磁极面构成部13c，具备沿磁轭构成部13a延伸的1 个突出部13d。12个分体芯13A～13L，包括突出部13d向周向的一个方向延 伸的属于第1分体芯组的6个(N/2个)分体芯(13A、13C、13E、13G、13I、 13K)和突出部13d向周向的另一个方向延伸的属于第2分体芯组的6个(N/2 个)分体芯(13B、13D、13F、13H、13J、13L)。从而，定子芯2，由属 于第1分体芯组的6个(N/2个)分体芯(13A、13C、13E、13G、13I、13K) 和属于第2分体芯组的6个(N/2个)分体芯(13B、13D、13F、13H、13J、 13L)在周向交替排列配置而构成。
本实施方式中，配置在1个槽(例如9A)两侧的属于第1分体芯组的分 体芯(例如13A)和属于第2分体芯组的分体芯(例如13B)，其各自的与 通过转子3中心3a的轴线正交方向的横截面形状，形成相对于通过槽9A开 口部的中心和转子3轴线的假想线PL线对称的形状。并且，属于第1分体芯 组的分体芯(13A、13C、13E、13G、13I、13K)的不设置突出部13d的磁 极面构成部13c端部和属于第2分体芯组的分体芯(13B、13D、13F、13H、 13J、13L)的不设置突出部13d的磁极面构成部13c端部相对，在它们之间 形成属于第1槽组的槽(9A、9C、9E、9G、9I、9K)的具有第1角度Wa 的开口部。并且，属于第1分体芯组的分体芯(13A、13C、13E、13G、13I、 13K)的突出部13d和属于第2分体芯组的分体芯(13B、13D、13F、13H、 13J、13L)的突出部13d相对，在它们之间形成属于第2槽组的槽(9B、9D、 9F、9H、9J、9L)的具有第2角度Wb的开口部。
还有，在特定第1角度Wa及第2角度Wb的情况下，首先假定连结槽9 开口部的转子3周向的两端部和转子3中心3a的线段。并且，将相对于开口 部两端假定的2条线段间的角度定义为开口部的打开角度(Wa、Wb)。如 上所述，打开角度具有第2角度Wb的属于第2槽组的槽开口部，其突出部 13d相对，而打开角度具有第1角度Wa的属于第1槽组的槽开口部，其突出 部13d不相对，从而第2角度Wb小于第1角度Wa。因此，12个(N个)槽分 组为：沿周向测得的开口部的打开角度为第1角度的构成第1槽组的6个 (N/2个)槽(9A、9C、9E、9G、9I、9K)和打开角度小于第1角度的第2 角度的构成第2槽组的6个(N/2个)槽(9B、9D、9F、9H、9J、9L)。
本例中，将12个分体芯13A～13L组合成环状而构成环状定子芯构成体 后，将环状框架热配合在分体芯13的环状体外周，形成定子芯2。关于该 技术，在申请人的前申请特开平9-308141号公报进行了详细说明。还有， 当然也可以在磁轭构成部13a两端面涂布粘合剂进行热配合。
转子3，具备大致圆柱状转子芯17和沿周向等间隔地嵌设在该转子芯 17内表面部附近的P个(本例中为6个)构成转子磁极部的板状永久磁 铁19。本例中，由1个永久磁铁构成1个转子磁极部。在永久磁铁19的 周向两端部分别形成由空洞部形成的一对通量壁垒。该通量壁垒由空气等 非磁性材料构成，促进磁通流向定子1。P个永久磁铁19其磁化是使转子 芯17表面侧交替呈现N极和S极。转子芯17由多个钢板层叠构成，嵌设 永久磁铁的部分的表面，由向定子芯2侧突出的弯曲面17a构成。
如上所述，本例的永久磁铁旋转马达具有16极12槽的结构。从而， P(16)和N(12)的最小公倍数LCM(P，N)、P的1/2(8)和N(12) 的最小公倍数LCM(P/2，N)为48和24，为相互不同的数值。本例中， 开口部的第1及第2角度Wa、Wb其设定是使Wa-Wb为360°/LCM(P， N)×(4/3)±1°(9°～11°)。
本例的永久磁铁型旋转马达，其1个分体芯13具有从磁极面构成部 13c端部的转子3周向的一个缘部向转子3周向侧突出的突出部13d，将 这种分体芯13以里外交替相反的状态(以旋转180°的状态)组合在转子 3周向构成定子芯2。从而，定子芯2上形成的12个槽9A～9L，交替形成 属于第1槽组、具有打开角度为第1角度的槽(9A、9C、9E、9G、9I、 9K)和属于第2槽组、具有打开角度小于第1角度的第2角度的槽(9B、 9D、9F、9H、9J、9L)。因此，在开口部的打开角度具有较大的第1角度 的槽(9A、9C、9E、9G、9I、9K)的位置，转子3的转矩大，而在开口 部的打开角度具有较小的第2角度的槽(9B、9D、9F、9H、9J、9L)的 位置，转子3的齿槽转矩小。这种转矩的增大和齿槽转矩的降低发挥着复 合效果(相乘效果)，在维持转矩的状态下，能够横跨定子整体普遍降低 齿槽转矩及转矩脉动。另外，能够采用将1种形状的钢板15层叠而构成 的1种形状的分体芯构成定子芯2。
图2是在本例的永久磁铁型旋转中，变化角度差Wa-Wb的值，调查 角度差Wa-Wb的值和齿槽转矩的值的关系，表示其结果的图。根据图2 可知，若使角度差Wa-Wb的值为9°～11°、即360°/LCM(P，N)×(4/3) ±1°，则能够使齿槽转矩为0.3N·m以下的最小值。
图3是在本例的永久磁铁型旋转中，变化角度差Wa-Wb的值，调查 角度差Wa-Wb的值和转矩的值的关系，表示其结果的图。根据图3可知， 即使角度差Wa-Wb的值作种种变化，转矩几乎没有变化。
图4是在本例的永久磁铁型旋转中，变化角度差Wa-Wb的值，调查 角度差Wa-Wb的值和转矩脉动的值的关系，表示其结果的图。根据图4 可知，若使角度差Wa-Wb的值为9°～11°，则能够使转矩脉动为最小值。
图5是在本例的永久磁铁型旋转中，变化角度差Wa-Wb的值，调查 角度差Wa-Wb的值和转子偏心力的最大值的关系及角度差Wa-Wb的 值和转子偏心力的平均值的关系，表示其结果的图。根据图5可知，即使 角度差Wa-Wb的值作种种变化，转子偏心力的最大值及平均值转矩也没 有那么大变化。
图6是用于说明本发明的第2实施方式的永久磁铁型旋转马达的定子 101和转子103的概略图。如图6所示，本例的永久磁铁型旋转马达的定子 101的定子芯102，与图1所示的第1实施方式的永久磁铁型旋转马达同样具 有12个定子磁极部107和N个(本例中为12个)铁芯109A～109L。构成定子 芯102的12个分体芯113A～113L，是在转子103轴线方向层叠多个钢板115 而构成的，具备弧状磁轭构成部113a、从磁轭构成部113a的大致中央向转 子3侧突出并缠绕励磁绕组的绕组缠绕部113b和设置在绕组缠绕部113b端 部的磁极面构成部113c。在各绕组缠绕部113b上，集中缠绕励磁绕组而构 成绕组部111。沿周向相邻排列的3个绕组部111中流动的电流，以电角度 每隔120°相位偏移。即，沿周向排列的12个绕组部111中流动的电流的相 位，成为+U、+V、+W、+U、+V、+W...的顺序。磁极面构成部113c， 具备从转子103周向的两缘部向转子103的周向的两侧突出的第1及第2突 出部113d、113e。第1突出部113d，比第2突出部113e向转子103周向侧突出 的尺寸小。从而，定子芯102的12个槽109A～109L的开口部交替形成有相 对设置第1突出部113d的第1开口部109a和相对设置第2突出部113e从而比 第1开口部109a转子103周向的开口尺寸小的第2开口部109b。换言之，则 该实施方式的情况下，属于第1分体芯组的分体芯(113A、113C、113E、 113G、113I、113K)的第1突出部113d与属于第2分体芯组的分体芯(113B、 113D、113F、113H、113J、113L)的第1突出部113d相对，在它们之间形 成属于第1槽组的槽(109A、109C、109E、109G、109I、109K)的具有第 1角度Wa的第1开口部109a。另外，属于第1分体芯组的分体芯(113A、113C、 113E、113G、113I、113K)的第2突出部113e和属于第2分体芯组的分体芯 (113B、113D、113F、113H、113J、113L)的第2突出部113e相对，在它 们之间形成属于第2槽组的槽(109B、109D、109F、109H、109J、109L) 的具有第2角度Wb的第2开口部109b。如上所述，第1突出部113d比第2突 出部113e向转子103周向侧突出的尺寸小，因此，第2角度Wb小于第1角度 Wa。
转子103，具备大致圆柱状转子芯117和沿周向等间隔地配置在该转 子芯117内表面上的P个(本例中为8个)构成转子磁极部的板状永久磁 铁119。本例中，由1个永久磁铁构成1个转子磁极部。P个永久磁铁119 其磁化是在表面侧交替呈现N极和S极。如以上，本例的永久磁铁旋转马 达具有8极12槽的结构。从而，P(8)和N(12)的最小公倍数LCM(P， N)、P的1/2(4)和N(12)的最小公倍数LCM(P/2，N)为24和12， 而为相互不同的数值。本例中，开口部的打开角度Wa、Wb其设定是使角 度差Wa-Wb为4°～6°的值。
图7是在本例的永久磁铁型旋转中，调查角度差Wa-Wb的值为0° 时的转子转角和齿槽转矩的关系及角度差Wa-Wb的值为5°时的转子转 角和齿槽转矩的关系，表示其结果的图。根据图7可知，角度差Wa-Wb 的值为5°时比角度差Wa-Wb为0°时，能够减小相对于转子转角变化的 齿槽转矩的发生量。
接下来，调查P和N的最小公倍数LCM(P，N)、P的1/2和N的 最小公倍数LCM(P/2，N)相等的永久磁铁型旋转马达中，角度差Wa -Wb的值与齿槽转矩的关系。更具体地说，采用10极12槽的永久磁铁 型旋转马达进行试验。10极12槽的永久磁铁型旋转马达中，P(10)和N (12)的最小公倍数LCM(P，N)、P(5)的1/2和N(12)的最小公倍 数LCM(P/2，N)为相等的数值(60)。另外，10极12槽的永久磁铁型 旋转马达中，求得360°/LCM(P，N)×(4/3)±1°的值为7°～9°。为此， 调查10极12槽的永久磁铁型旋转马达的角度差Wa-Wb的值为0°及8° 时与齿槽转矩的关系。表1表示其结果。
[表1]
Wa-Wb(°) 齿槽转矩(N.m) 0 0.05 8 0.40
根据表1可知，角度差Wa-Wb的值为8°时比为0°时，齿槽转矩大。 这样，P和N的最小公倍数LCM(P，N)、P的1/2和N的最小公倍数 LCM(P/2，N)相等的永久磁铁型旋转马达中，不能适用本发明。
接下来，采用本例(实施例)的永久磁铁型旋转马达和沿周向排列的 每2个绕组部中流动的电流相位、每隔120°相位偏移而按照+U、+U、 +V、+V、+W、+W...的顺序偏移且其他与本例的永久磁铁型旋转马 达具有相同结构的比较例的永久磁铁型旋转马达，调查转子转角与转矩及 转矩脉动的关系。图8表示其测定结果。根据图8可知，实施例的永久磁 铁旋转旋转马达，与比较例的永久磁铁型旋转马达相比较，能够升高转矩。 另外，各特性线的振幅A1、A2与实施例及比较例的转矩脉动成比例，因 此，根据图8可知，实施例的永久磁铁型旋转马达，与比较例的永久磁铁 型旋转马达相比较，能够减小转矩脉动。
定子芯2，其构成是12个分体芯13A～13L以里外交替相反的状态(以 旋转180°的状态)组合在转子3周向。分体芯13A～13L，是在转子3轴线方 向层叠多个钢板15而构成。对分体芯13A附以符号说明，则各分体芯分别 具备弧状磁轭构成部13a、从磁轭构成部13a的大致中央向转子3侧突出并 缠绕励磁绕组的绕组缠绕部13b和一体设置在绕组缠绕部13b前端的磁极 面构成部13c。在各绕组缠绕部13b上集中缠绕励磁绕组而构成绕组部11。 沿周向相邻排列的3个绕组部11中流动的电流，以电角度每隔120°相位偏 移。即，沿周向排列的12个绕组部11中流动的电流的相位，成为+U、+ V、+W、+U、+V、+W...的顺序。还有，为了容易理解，而在图1中 以虚线表示绕组部11。磁极面构成部13c，具备沿磁轭构成部13a延伸的1 个突出部13d。12个分体芯13A～13L，包括突出部13d向周向的一个方向延 伸的属于第1分体芯组的6个(N/2个)分体芯(13A、13C、13E、13G、13I、 13K)和突出部13d向周向的另一个方向延伸的属于第2分体芯组的6个(N/2 个)分体芯(13B、13D、13F、13H、13J、13L)。从而，定子芯2，由属 于第1分体芯组的6个(N/2个)分体芯(13A、13C、13E、13G、13I、13K) 和属于第2分体芯组的6个(N/2个)分体芯(13B、13D、13F、13H、13J、 13L)在周向交替排列配置而构成。
本实施方式中，配置在1个槽(例如9A)两侧的属于第1分体芯组的分 体芯(例如13A)和属于第2分体芯组的分体芯(例如13B)，其各自的与 通过转子3中心3a的轴线正交方向的横截面形状，形成相对于通过槽9A开 口部的中心和转子3轴线的假想线PL线对称的形状。并且，属于第1分体芯 组的分体芯(13A、13C、13E、13G、13I、13K)的不设置突出部13d的磁 极面构成部13c端部和属于第2分体芯组的分体芯(13B、13D、13F、13H、 13J、13L)的不设置突出部13d的磁极面构成部13c端部相对，在它们之间 形成属于第1槽组的槽(9A、9C、9E、9G、9I、9K)的具有第1角度Wa 的开口部。并且，属于第1分体芯组的分体芯(13A、13C、13E、13G、13I、 13K)的突出部13d和属于第2分体芯组的分体芯(13B、13D、13F、13H、 13J、13L)的突出部13d相对，在它们之间形成属于第2槽组的槽(9B、9D、 9F、9H、9J、9L)的具有第2角度Wb的开口部。
还有，在特定第1角度Wa及第2角度Wb的情况下，首先假定连结槽9 开口部的转子3周向的两端部和转子3中心3a的线段。并且，将相对于开口 部两端假定的2条线段间的角度定义为开口部的打开角度(Wa、Wb)。如 上所述，打开角度具有第2角度Wb的属于第2槽组的槽开口部，其突出部 13d相对，而打开角度具有第1角度Wa的属于第1槽组的槽开口部，其突出 部13d不相对，从而第2角度Wb小于第1角度Wa。因此，12个(N个)槽分 组为：沿周向测得的开口部的打开角度为第1角度的构成第1槽组的6个 (N/2个)槽(9A、9C、9E、9G、9I、9K)和打开角度小于第1角度的第2 角度的构成第2槽组的6个(N/2个)槽(9B、9D、9F、9H、9J、9L)。
本例中，将12个分体芯13A～13L组合成环状而构成环状定子芯构成体 后，将环状框架热配合在分体芯13的环状体外周，形成定子芯2。关于该 技术，在申请人的前申请特开平9-308141号公报进行了详细说明。还有， 当然也可以在磁轭构成部13a两端面涂布粘合剂进行热配合。
转子3，具备大致圆柱状转子芯17和沿周向等间隔地嵌设在该转子芯 17内表面部附近的P个(本例中为6个)构成转子磁极部的板状永久磁 铁19。本例中，由1个永久磁铁构成1个转子磁极部。在永久磁铁19的 周向两端部分别形成由空洞部形成的一对通量壁垒。该通量壁垒由空气等 非磁性材料构成，促进磁通流向定子1。P个永久磁铁19其磁化是使转子 芯17表面侧交替呈现N极和S极。转子芯17由多个钢板层叠构成，嵌设 永久磁铁的部分的表面，由向定子芯2侧突出的弯曲面17a构成。
如上所述，本例的永久磁铁旋转马达具有16极12槽的结构。从而， P(16)和N(12)的最小公倍数LCM(P，N)、P的1/2(8)和N(12) 的最小公倍数LCM(P/2，N)为48和24，为相互不同的数值。本例中， 开口部的第1及第2角度Wa、Wb其设定是使Wa-Wb为360°/LCM(P， N)×(4/3)±1°(9°～11°)。
本例的永久磁铁型旋转马达，其1个分体芯13具有从磁极面构成部 13c端部的转子3周向的一个缘部向转子3周向侧突出的突出部13d，将 这种分体芯13以里外交替相反的状态(以旋转180°的状态)组合在转子 3周向构成定子芯2。从而，定子芯2上形成的12个槽9A～9L，交替形成 属于第1槽组、具有打开角度为第1角度的槽(9A、9C、9E、9G、9I、 9K)和属于第2槽组、具有打开角度小于第1角度的第2角度的槽(9B、 9D、9F、9H、9J、9L)。因此，在开口部的打开角度具有较大的第1角度 的槽(9A、9C、9E、9G、9I、9K)的位置，转子3的转矩大，而在开口 部的打开角度具有较小的第2角度的槽(9B、9D、9F、9H、9J、9L)的 位置，转子3的齿槽转矩小。这种转矩的增大和齿槽转矩的降低发挥着复 合效果(相乘效果)，在维持转矩的状态下，能够横跨定子整体普遍降低 齿槽转矩及转矩脉动。另外，能够采用将1种形状的钢板15层叠而构成 的1种形状的分体芯构成定子芯2。
图2是在本例的永久磁铁型旋转中，变化角度差Wa-Wb的值，调查 角度差Wa-Wb的值和齿槽转矩的值的关系，表示其结果的图。根据图2 可知，若使角度差Wa-Wb的值为9°～11°、即360°/LCM(P，N)×(4/3) ±1°，则能够使齿槽转矩为0.3N·m以下的最小值。
图3是在本例的永久磁铁型旋转中，变化角度差Wa-Wb的值，调查 角度差Wa-Wb的值和转矩的值的关系，表示其结果的图。根据图3可知， 即使角度差Wa-Wb的值作种种变化，转矩几乎没有变化。
图4是在本例的永久磁铁型旋转中，变化角度差Wa-Wb的值，调查 角度差Wa-Wb的值和转矩脉动的值的关系，表示其结果的图。根据图4 可知，若使角度差Wa-Wb的值为9°～11°，则能够使转矩脉动为最小值。
图5是在本例的永久磁铁型旋转中，变化角度差Wa-Wb的值，调查 角度差Wa-Wb的值和转子偏心力的最大值的关系及角度差Wa-Wb的 值和转子偏心力的平均值的关系，表示其结果的图。根据图5可知，即使 角度差Wa-Wb的值作种种变化，转子偏心力的最大值及平均值转矩也没 有那么大变化。
图6是用于说明本发明的第2实施方式的永久磁铁型旋转马达的定子 101和转子103的概略图。如图6所示，本例的永久磁铁型旋转马达的定子 101的定子芯102，与图1所示的第1实施方式的永久磁铁型旋转马达同样具 有12个定子磁极部107和N个(本例中为12个)铁芯109A～109L。构成定子 芯102的12个分体芯113A～113L，是在转子103轴线方向层叠多个钢板115 而构成的，具备弧状磁轭构成部113a、从磁轭构成部113a的大致中央向转 子3侧突出并缠绕励磁绕组的绕组缠绕部113b和设置在绕组缠绕部113b端 部的磁极面构成部113c。在各绕组缠绕部113b上，集中缠绕励磁绕组而构 成绕组部111。沿周向相邻排列的3个绕组部111中流动的电流，以电角度 每隔120°相位偏移。即，沿周向排列的12个绕组部111中流动的电流的相 位，成为+U、+V、+W、+U、+V、+W...的顺序。磁极面构成部113c， 具备从转子103周向的两缘部向转子103的周向的两侧突出的第1及第2突 出部113d、113e。第1突出部113d，比第2突出部113e向转子103周向侧突出 的尺寸小。从而，定子芯102的12个槽109A～109L的开口部交替形成有相 对设置第1突出部113d的第1开口部109a和相对设置第2突出部113e从而比 第1开口部109a转子103周向的开口尺寸小的第2开口部109b。换言之，则 该实施方式的情况下，属于第1分体芯组的分体芯(113A、113C、113E、 113G、113I、113K)的第1突出部113d与属于第2分体芯组的分体芯(113B、 113D、113F、113H、113J、113L)的第1突出部113d相对，在它们之间形 成属于第1槽组的槽(109A、109C、109E、109G、109I、109K)的具有第 1角度Wa的第1开口部109a。另外，属于第1分体芯组的分体芯(113A、113C、 113E、113G、113I、113K)的第2突出部113e和属于第2分体芯组的分体芯 (113B、113D、113F、113H、113J、113L)的第2突出部113e相对，在它 们之间形成属于第2槽组的槽(109B、109D、109F、109H、109J、109L) 的具有第2角度Wb的第2开口部109b。如上所述，第1突出部113d比第2突 出部113e向转子103周向侧突出的尺寸小，因此，第2角度Wb小于第1角度 Wa。
转子103，具备大致圆柱状转子芯117和沿周向等间隔地配置在该转 子芯117内表面上的P个(本例中为8个)构成转子磁极部的板状永久磁 铁119。本例中，由1个永久磁铁构成1个转子磁极部。P个永久磁铁119 其磁化是在表面侧交替呈现N极和S极。如以上，本例的永久磁铁旋转马 达具有8极12槽的结构。从而，P(8)和N(12)的最小公倍数LCM(P， N)、P的1/2(4)和N(12)的最小公倍数LCM(P/2，N)为24和12， 而为相互不同的数值。本例中，开口部的打开角度Wa、Wb其设定是使角 度差Wa-Wb为4°～6°的值。
图7是在本例的永久磁铁型旋转中，调查角度差Wa-Wb的值为0° 时的转子转角和齿槽转矩的关系及角度差Wa-Wb的值为5°时的转子转 角和齿槽转矩的关系，表示其结果的图。根据图7可知，角度差Wa-Wb 的值为5°时比角度差Wa-Wb为0°时，能够减小相对于转子转角变化的 齿槽转矩的发生量。
接下来，调查P和N的最小公倍数LCM(P，N)、P的1/2和N的 最小公倍数LCM(P/2，N)相等的永久磁铁型旋转马达中，角度差Wa -Wb的值与齿槽转矩的关系。更具体地说，采用10极12槽的永久磁铁 型旋转马达进行试验。10极12槽的永久磁铁型旋转马达中，P(10)和N (12)的最小公倍数LCM(P，N)、P(5)的1/2和N(12)的最小公倍 数LCM(P/2，N)为相等的数值(60)。另外，10极12槽的永久磁铁型 旋转马达中，求得360°/LCM(P，N)×(4/3)±1°的值为7°～9°。为此， 调查10极12槽的永久磁铁型旋转马达的角度差Wa-Wb的值为0°及8° 时与齿槽转矩的关系。表1表示其结果。
[表1]
Wa-Wb(°) 齿槽转矩(N.m) 0 0.05 8 0.40
根据表1可知，角度差Wa-Wb的值为8°时比为0°时，齿槽转矩大。 这样，P和N的最小公倍数LCM(P，N)、P的1/2和N的最小公倍数 LCM(P/2，N)相等的永久磁铁型旋转马达中，不能适用本发明。
接下来，采用本例(实施例)的永久磁铁型旋转马达和沿周向排列的 每2个绕组部中流动的电流相位、每隔120°相位偏移而按照+U、+U、 +V、+V、+W、+W...的顺序偏移且其他与本例的永久磁铁型旋转马 达具有相同结构的比较例的永久磁铁型旋转马达，调查转子转角与转矩及 转矩脉动的关系。图8表示其测定结果。根据图8可知，实施例的永久磁 铁旋转旋转马达，与比较例的永久磁铁型旋转马达相比较，能够升高转矩。 另外，各特性线的振幅A1、A2与实施例及比较例的转矩脉动成比例，因 此，根据图8可知，实施例的永久磁铁型旋转马达，与比较例的永久磁铁 型旋转马达相比较，能够减小转矩脉动。