Search

KR-102960030-B1 - 로터 코어, 로터 및 회전 전기 기기

KR102960030B1KR 102960030 B1KR102960030 B1KR 102960030B1KR-102960030-B1

Abstract

로터 코어 단면에 있어서, 개방 단부 전방측 코너부(1131a, 1131c)의 위치가, 기준 위치(831a, 831b)보다, 로터 코어(811)의 회전 방향 후방측에 있다.

Inventors

  • 혼마 레이

Assignees

  • 닛폰세이테츠 가부시키가이샤

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20220929
Priority Date
20211115

Claims (18)

  1. 연자성 재료를 사용하여 형성되고, 1극당 적어도 하나의 자석 구멍을 갖는 연자성체부를 구비한 로터 코어이며, 상기 자석 구멍은, 당해 자석 구멍에 설치되는 영구 자석에 대해서, 당해 영구 자석의 자화 방향과 회전의 중심이 되는 회전 축선에 평행한 방향에 수직인 좌우 방향의 양측에, 전방측 플럭스 배리어가 되는 공간 및 후방측 플럭스 배리어가 되는 공간을 갖고, 상기 전방측 플럭스 배리어가 되는 공간 및 상기 후방측 플럭스 배리어가 되는 공간 중 적어도 하나의 플럭스 배리어가 되는 공간은, 상기 로터 코어의 외주면에 있어서 개방되어 있는 개방 단부를 갖고, 상기 회전 축선에 대해서 수직인 단면에 있어서, 상기 전방측 플럭스 배리어는 상기 후방측 플럭스 배리어보다 상기 로터 코어의 회전 방향의 전방측에 있고, 상기 단면에 있어서, 로터의 동일 극에 설치되는 적어도 하나의 상기 개방 단부의 개방 단부 전방측 코너부의 위치는, 당해 개방 단부를 갖는 상기 자석 구멍에 대한 기준 위치보다, 상기 로터 코어의 회전 방향의 후방측에 있고, 상기 단면에 있어서, 상기 개방 단부 전방측 코너부는, 로터의 동일 극에 설치되는 적어도 하나의 상기 개방 단부의, 상기 로터 코어의 둘레 방향에서의 2개의 코너부 중, 상기 로터 코어의 회전 방향에서의 전방측 코너부이며, 상기 단면에 있어서, 상기 개방 단부를 갖는 상기 자석 구멍에 대한 기준 위치는, 당해 자석 구멍에 설치되는 상기 영구 자석 중, 당해 개방 단부에 가장 가까운 위치에 있는 상기 영구 자석의 단부의 하나인 영구 자석 기준 단부와 상기 회전 축선을 지나는 직선과, 상기 로터 코어의 외주면의 교점의 위치이며, 상기 단면에 있어서, 상기 개방 단부에 가장 가까운 위치에 있는 상기 영구 자석의 상기 영구 자석 기준 단부는, 당해 영구 자석의 단부 중, 당해 영구 자석을 포함하는 하나의 극의 영역의 상기 둘레 방향에서의 중심의 위치와, 상기 회전 축선을 지나는 직선으로부터의 상기 둘레 방향에서의 거리가 가장 먼 위치에 있는 단부이며, 상기 개방 단부에 가장 가까운 위치에 있는 상기 영구 자석을 포함하는 하나의 극의 영역의 상기 둘레 방향에서의 중심의 위치와, 상기 회전 축선을 지나는 직선으로부터의 상기 둘레 방향에서의 거리는, 상기 로터 코어의 회전 방향에서의 전방측 및 후방측 중, 당해 개방 단부가 존재하는 측에서 정해지는 거리인, 로터 코어.
  2. 제1항에 있어서, 상기 단면에 있어서, 로터의 동일 극에 설치되는 모든 상기 개방 단부의 상기 개방 단부 전방측 코너부의 위치는, 당해 개방 단부를 갖는 상기 자석 구멍에 대한 기준 위치보다, 상기 로터 코어의 회전 방향의 후방측에 있는, 로터 코어.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 로터 코어는, 1극당 복수의 자석 구멍을 갖고, 상기 복수의 자석 구멍은, 상기 회전 방향의 전방측에 위치하는 전방측 자석 구멍과, 상기 회전 방향의 후방측에 위치하는 후방측 자석 구멍을 갖고, 상기 전방측 자석 구멍이 갖는 상기 전방측 플럭스 배리어가 되는 공간은, 상기 전방측 자석 구멍이 갖는 상기 후방측 플럭스 배리어가 되는 공간보다 상기 회전 방향의 전방측이면서 또한 상기 로터 코어의 외주측에 있는 외주측 플럭스 배리어이며, 상기 후방측 자석 구멍이 갖는 상기 후방측 플럭스 배리어가 되는 공간은, 상기 후방측 자석 구멍이 갖는 상기 전방측 플럭스 배리어가 되는 공간보다 상기 회전 방향의 후방측이면서 또한 상기 로터 코어의 외주측에 있는 외주측 플럭스 배리어이며, 상기 전방측 자석 구멍이 갖는 상기 전방측 플럭스 배리어가 되는 공간과, 상기 후방측 자석 구멍이 갖는 상기 후방측 플럭스 배리어가 되는 공간 중 적어도 한쪽의 플럭스 배리어가 되는 공간은, 상기 개방 단부를 갖고, 상기 단면에 있어서, 상기 개방 단부 전방측 코너부는, 전방측 개방 단부 전방측 코너부와, 후방측 개방 단부 전방측 코너부 중 적어도 한쪽을 갖고, 상기 단면에 있어서, 상기 전방측 개방 단부 전방측 코너부는, 전방측 개방 단부의, 상기 로터 코어의 둘레 방향에서의 2개의 코너부 중, 상기 회전 방향의 전방측 코너부이며, 상기 단면에 있어서, 상기 전방측 개방 단부는, 상기 전방측 자석 구멍이 갖는 상기 전방측 플럭스 배리어가 되는 공간의 상기 개방 단부이며, 상기 단면에 있어서, 상기 후방측 개방 단부 전방측 코너부는, 후방측 개방 단부의, 상기 로터 코어의 둘레 방향에서의 2개의 코너부 중, 상기 회전 방향의 전방측 코너부이며, 상기 단면에 있어서, 상기 후방측 개방 단부는, 상기 후방측 자석 구멍이 갖는 상기 후방측 플럭스 배리어가 되는 공간의 상기 개방 단부이며, 상기 단면에 있어서, 상기 영구 자석 기준 단부는, 전방측 영구 자석 단부와, 후방측 영구 자석 단부 중 적어도 한쪽을 갖고, 상기 단면에 있어서, 상기 전방측 영구 자석 단부는, 상기 전방측 자석 구멍에 설치되는 상기 영구 자석의 단부 중, 가장 상기 회전 방향의 전방측 위치 단부이며, 상기 단면에 있어서, 상기 후방측 영구 자석 단부는, 상기 후방측 자석 구멍에 설치되는 상기 영구 자석의 단부 중, 가장 상기 회전 방향의 후방측 위치 단부이며, 상기 단면에 있어서, 상기 기준 위치는, 전방측 기준 위치와, 후방측 기준 위치 중 적어도 한쪽을 갖고, 상기 단면에 있어서, 상기 전방측 기준 위치는, 상기 전방측 영구 자석 단부와 상기 회전 축선을 지나는 직선과, 상기 로터 코어의 외주면의 교점의 위치이며, 상기 단면에 있어서, 상기 후방측 기준 위치는, 상기 후방측 영구 자석 단부와 상기 회전 축선을 지나는 직선과, 상기 로터 코어의 외주면의 교점의 위치인, 로터 코어.
  4. 제3항에 있어서, 상기 개방 단부 전방측 코너부는, 상기 전방측 개방 단부 전방측 코너부와, 상기 후방측 개방 단부 전방측 코너부를 갖고, 상기 영구 자석 기준 단부는, 상기 전방측 영구 자석 단부와, 상기 후방측 영구 자석 단부를 갖고, 상기 기준 위치는, 상기 전방측 기준 위치와, 상기 후방측 기준 위치를 갖고, 상기 전방측 자석 구멍이 갖는 상기 전방측 플럭스 배리어가 되는 공간과, 상기 후방측 자석 구멍이 갖는 상기 후방측 플럭스 배리어가 되는 공간 각각이, 상기 개방 단부를 갖는, 로터 코어.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 단면에 있어서, 상기 개방 단부 전방측 코너부 중, 동일한 극에서의 상기 둘레 방향의 중심보다 상기 회전 방향의 전방측에 위치하는 상기 개방 단부 전방측 코너부와 상기 회전 축선을 지나는 직선과, 당해 개방 단부 전방측 코너부를 코너부의 하나로 하는 상기 개방 단부를 갖는 상기 자석 구멍에 대한 상기 기준 위치와 상기 회전 축선을 지나는 직선이 이루는 각도는, θa/24 이상 15θa/24 이하이며, θa는, 상기 기준 위치로부터의 상기 회전 축선 주위의 각도인 이동 각도(rad)이며, θa는, 2π/N slot 으로 산출되고, N slot 은, 상기 로터 코어의 외주면과 간격을 갖고 대향하는 위치에 설치되는 스테이터 코어의 슬롯 수(개)인, 로터 코어.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 단면에 있어서, 상기 개방 단부 전방측 코너부 중, 동일한 극에서의 상기 둘레 방향의 중심보다 상기 회전 방향의 후방측에 위치하는 상기 개방 단부 전방측 코너부와 상기 회전 축선을 지나는 직선과, 당해 개방 단부 전방측 코너부를 코너부의 하나로 하는 상기 개방 단부를 갖는 상기 자석 구멍에 대한 상기 기준 위치와 상기 회전 축선을 지나는 직선이의 이루는 각도는, θa/24 이상 θa/8 이하이며, θa는, 상기 기준 위치로부터의 상기 회전 축선 주위의 각도인 이동 각도(rad)이며, θa는, 2π/N slot 으로 산출되고, N slot 은, 상기 로터 코어의 외주면과 간격을 갖고 대향하는 위치에 설치되는 스테이터 코어의 슬롯 수(개)인, 로터 코어.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 개방 단부의 상기 둘레 방향의 길이는, 당해 개방 단부를 갖는 상기 자석 구멍에 설치되는 상기 영구 자석의 자화 방향의 길이의 0.1배 이상, 1.0배 이하인, 로터 코어.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 연자성체부는, 상기 플럭스 배리어가 되는 공간과는 다른 오목부로서, 상기 로터 코어의 외주면에 있어서 개방되어 있는 개방 단부를 갖는 오목부를 더 갖고, 상기 오목부는, 상기 로터 코어의 외주면과 간격을 갖고 대향하는 위치에 설치되는 스테이터 코어의 티스 중 자속 밀도가 최저로 되는 티스와는 다른 티스와 간격을 갖고 대향하는 위치에 있는, 로터 코어.
  9. 제8항에 있어서, 상기 단면에 있어서, 상기 오목부의 개방 단부에서의 2개의 코너부 중, 상기 회전 방향의 후방측 코너부인 오목부 후방측 코너부와 상기 회전 축선을 지나는 직선과, 당해 오목부가 설치되는 극과 동일한 극에 있어서 당해 오목부보다 상기 회전 방향의 후방측에 위치하는 상기 개방 단부 전방측 코너부와 상기 회전 축선을 지나는 직선이 이루는 각도는, θa이며, 상기 오목부의 개방 단부에서의 2개의 코너부 중, 상기 회전 방향의 전방측 코너부인 오목부 전방측 코너부와 상기 회전 축선을 지나는 직선과, 상기 오목부 후방측 코너부와 상기 회전 축선을 지나는 직선이 이루는 각도는, θa/8 이상, 25θa/24θa 이하이며, θa는, 상기 단면에 있어서, 후방측 영구 자석 단부와 상기 회전 축선을 지나는 직선과, 상기 로터 코어의 외주면의 교점의 위치인 후방측 기준 위치로부터의 상기 회전 축선 주위의 각도인 이동 각도(rad)이며, 상기 후방측 영구 자석 단부는, 동일한 극에 설치되는 상기 영구 자석의 단부 중, 상기 둘레 방향의 가장 후방측에 위치하는 단부이며, θa는, 2π/N slot 으로 산출되고, N slot 은, 상기 로터 코어의 외주면과 간격을 갖고 대향하는 위치에 설치되는 스테이터 코어의 슬롯 수(개)인, 로터 코어.
  10. 제8항에 있어서, 상기 오목부의 깊이의 최댓값은, 상기 로터 코어의 직경의 0.01배 이상 0.1배 이하의 범위 내인, 로터 코어.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 로터 코어는, 1극당 복수의 자석 구멍을 갖고, 상기 복수의 자석 구멍은, 상기 회전 방향의 전방측에 위치하는 전방측 자석 구멍과, 상기 회전 방향의 후방측에 위치하는 후방측 자석 구멍을 갖고, 상기 전방측 자석 구멍이 갖는 상기 전방측 플럭스 배리어가 되는 공간은, 상기 전방측 자석 구멍이 갖는 상기 후방측 플럭스 배리어가 되는 공간보다 상기 회전 방향의 전방측에 있고, 상기 후방측 자석 구멍이 갖는 상기 전방측 플럭스 배리어가 되는 공간은, 상기 후방측 자석 구멍이 갖는 상기 후방측 플럭스 배리어가 되는 공간보다 상기 회전 방향의 전방측에 있고, 상기 연자성체부는, 상기 전방측 자석 구멍이 갖는 상기 후방측 플럭스 배리어가 되는 공간과, 상기 후방측 자석 구멍이 갖는 상기 전방측 플럭스 배리어가 되는 공간 사이의 영역에 배치된 자석간 브리지부를 갖고, 상기 전방측 자석 구멍은, 당해 전방측 자석 구멍에 설치되는 상기 영구 자석에 대해서 상기 회전 방향의 전방측에 상기 개방 단부가 되는 제1 단부를 갖고, 상기 전방측 자석 구멍은, 당해 전방측 자석 구멍에 설치되는 상기 영구 자석에 대해서 상기 회전 방향의 후방측에 제2 단부를 갖고, 상기 후방측 자석 구멍은, 당해 후방측 자석 구멍에 설치되는 상기 영구 자석에 대해서 상기 회전 방향의 후방측에 상기 개방 단부가 되는 제1 단부를 갖고, 상기 후방측 자석 구멍은, 당해 후방측 자석 구멍에 설치되는 상기 영구 자석에 대해서 상기 회전 방향의 전방측에 제2 단부를 갖고, 상기 전방측 자석 구멍 및 상기 후방측 자석 구멍 각각의 상기 제2 단부는, 플럭스 배리어가 되는 공간의 단부와 일치하고, 또한, 폐쇄되어 있는, 로터 코어.
  12. 제11항에 있어서, 상기 단면에 있어서, 브리지 폭 규정선의, 상기 연자성 재료와 겹치는 부분의 길이는, 상기 로터 코어의 직경의 0.02배 이하이며, 상기 브리지 폭 규정선은, 상기 전방측 자석 구멍 및 상기 후방측 자석 구멍의 상기 제2 단부끼리를, 상기 연자성 재료와 겹치는 길이가 최단이 되도록 연결하는 직선인, 로터 코어.
  13. 제11항에 있어서, 상기 단면에 있어서, 상기 전방측 자석 구멍 및 상기 후방측 자석 구멍 각각은, 당해 전방측 자석 구멍 및 당해 후방측 자석 구멍에 설치되는 상기 영구 자석의 자화 방향에서 외주측에 위치하는 제3 단부와, 상기 제3 단부보다 당해 영구 자석의 자화 방향에서 내주측에 위치하는 제4 단부를 더 갖고, 상기 단면에 있어서, 브리지 폭 규정선의, 상기 연자성 재료와 겹치는 부분의 길이는, w min 을 상회하고, 상기 브리지 폭 규정선은, 상기 전방측 자석 구멍 및 상기 후방측 자석 구멍의 상기 제2 단부끼리를, 상기 연자성 재료와 겹치는 길이가 최단이 되도록 연결하는 직선이며, w min 은, ρ×S×r g ×ω÷Ys로 산출되고, ρ는, 상기 연자성 재료의 밀도(kg/㎥)이며, Ys는, 상기 연자성 재료의 상온에서의 항복 응력(Pa)이며, S는, 외력 영향부의 면적(㎡)이며, 상기 외력 영향부는, 상기 단면에 있어서, 상기 브리지 폭 규정선의 한쪽 끝에 위치하는 상기 전방측 자석 구멍의 상기 제3 단부와, 상기 브리지 폭 규정선의 다른 쪽 끝에 위치하는 상기 후방측 자석 구멍의 상기 제3 단부와, 상기 연자성체부의 외주면과, 상기 브리지 폭 규정선에 의해 둘러싸이는 상기 연자성 재료의 영역이며, r g 는, 상기 단면에서의 상기 외력 영향부의 무게 중심 위치와 상기 회전의 중심의 반경 방향에서의 거리(m)이며, ω는, 최고 회전수로 회전할 때의 로터 각속도(rad/sec)인, 로터 코어.
  14. 삭제
  15. 제1항 또는 제2항에 기재된 로터 코어와, 상기 로터 코어에 설치되는 복수의 영구 자석 을 구비하는, 로터.
  16. 제15항에 있어서, 상기 영구 자석의 상온에서의 잔류 자속 밀도는, 0.8T 이하인, 로터.
  17. 제15항에 있어서, 상기 영구 자석은, 레어 어스를 함유하지 않는, 로터.
  18. 제15항에 기재된 로터와, 스테이터 를 구비하는, 회전 전기 기기.

Description

로터 코어, 로터 및 회전 전기 기기 본 발명은, 로터 코어, 로터 및 회전 전기 기기에 관한 것이다. 본원은, 2021년 11월 15일에 일본에 출원된 일본 특허출원 제2021-185697호에 기초해서 우선권을 주장하고, 그 내용을 모두 여기에 원용한다. IPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor) 등, 영구 자석 매립형의 회전 전기 기기에서는, 로터 코어 내에 영구 자석이 매립됨과 함께, 영구 자석의 근방에 플럭스 배리어가 형성된다. 플럭스 배리어는, 회전 전기 기기 내의 자속의 흐름을 제어하기 위해서 형성된다. 플럭스 배리어에 의해, 회전 전기 기기의 특성을 향상시킬 수 있다. 특허문헌 1에는, 영구 자석이 설치되는 자석 구멍에 플럭스 배리어가 설치되는 것이 기재되어 있다. 당해 플럭스 배리어는, 영구 자석보다 외주측과 내주측 각각에 설치된다. 또한, 특허문헌 1에는, 외주측의 플럭스 배리어를 로터 코어의 외주측에서 개방시키는 것이 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 1에는, 내주측의 플럭스 배리어의 곡률이, 내주측의 플럭스 배리어의 사이의 자석간 브리지부의 응력이 경감되도록 정해지는 것이 기재되어 있다. 도 1은 IPMSM의 기본 형상의 일례를 도시하는 도면이다. 도 2는 도 1에 나타내는 IPMSM의 로터 단면을 도시하는 도면이다. 도 3은 IPMSM의 최적 형상의 일례를 도시하는 도면이다. 도 4a는 최적 형상의 IPMSM에서의 자속 밀도 벡터의 제1 해석 결과를 도시하는 도면이다. 도 4b는 제1 해석 결과의 자속 흐름의 개략의 일례를 설명하는 도면이다. 도 5a는 최적 형상의 IPMSM에서의 자속 밀도 벡터의 제2 해석 결과를 도시하는 도면이다. 도 5b는 제2 해석 결과의 자속 흐름의 개략의 일례를 설명하는 도면이다. 도 6a는 영구 자석의 잔류 자속 밀도가 0.4T일 경우의 기본 형상의 IPMSM에서의 자속 밀도 벡터의 일례를 도시하는 도면이다. 도 6b는 영구 자석의 잔류 자속 밀도가 0.4T일 경우의 기본 형상의 IPMSM에서의 자속 흐름의 개략의 일례를 설명하는 도면이다. 도 7a는 영구 자석의 잔류 자속 밀도가 1.0T일 경우의 기본 형상의 IPMSM에서의 자속 밀도 벡터의 일례를 도시하는 도면이다. 도 7b는 영구 자석의 잔류 자속 밀도가 1.0T일 경우의 기본 형상의 IPMSM에서의 자속 흐름의 개략의 일례를 설명하는 도면이다. 도 8은 실시 형태의 IPMSM의 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 도 9는 실시 형태의 로터 단면의 일례를 도시하는 도면이다. 도 10은 실시 형태의 로터 코어의 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 도 11a는 도 10에 나타내는 로터 코어의 일부분을 확대해서 도시하는 도면이다. 도 11b는 로터 코어의 구성의 제1 변형예를 도시하는 도면이다. 도 11c는 로터 코어의 구성의 제2 변형예를 도시하는 도면이다. 도 12a는 해석 실행 대상인 로터 구성의 제1 예를 도시하는 도면이다. 도 12b는 해석 실행 대상인 로터 구성의 제2 예를 도시하는 도면이다. 도 12c는 해석 실행 대상인 로터 구성의 제3 예를 도시하는 도면이다. 도 12d는 해석 실행 대상인 로터 구성의 제4 예를 도시하는 도면이다. 도 12e는 해석 실행 대상인 로터 구성의 제5 예를 도시하는 도면이다. 도 12f는 해석 실행 대상인 로터 구성의 제6 예를 도시하는 도면이다. 도 12g는 해석 실행 대상인 로터 구성의 제7 예를 도시하는 도면이다. 도 12h는 해석 실행 대상인 로터 구성의 제8 예를 도시하는 도면이다. 도 12i는 해석 실행 대상인 로터 구성의 제9 예를 도시하는 도면이다. 이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 일 실시 형태를 설명한다. 또한, 길이, 위치, 크기, 간격 등, 비교 대상이 동일한 것은, 비교 대상이 엄밀하게 동일한 것 외에, 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 비교 대상이 다른 것도 포함한다. 예를 들어, 비교 대상이 동일한 것에는, 비교 대상이 설계 시에 정해지는 공차의 범위 내에서 다른 것도 포함한다. 또한, 각 도면에 있어서, x-y-z 좌표는, 각 도면에서의 배향의 관계를 나타내는 것이다. x-y-z 좌표에 있어서, 흰색 원(○) 안에 흑색 원(●)이 붙어 있는 기호는, 지면의 안쪽으로부터 앞쪽을 향하는 방향이 정의 방향인 화살표 선을 나타내는 기호이다. 또한, 각 도면에 있어서, 표기의 사정상, 동일한 구성 요소가 복수 있을 경우, 당해 복수의 구성 요소 중 일부 구성 요소의 부호의 도시를 생략한다. 또한, 이하에서는, 당해 복수의 구성 요소의 설명을, 필요에 따라, 당해 복수의 구성 요소 중 부호를 붙인 구성 요소를 사용하여 행한다. (경위) 본 발명자들은, 일본 특허 공개 제2021-114099호 공보에 있어서, IPMSM의 로터 코어를 비롯한 각종 코어의 형상을 설계하는 방법을 제안하였다. 그래서, 본 발명자들은, 당해 방법을 사용하여, 로터 코어의 형상으로서 토크의 향상에 기여하는 형상을 탐색하였다. 후술하는 본 발명의 실시 형태는, 그 결과에 기초해서 이루어진 것이다. 이하에, 그 결과에 대해서 설명하고, 후술하는 본 발명의 실시 형태에 이른 경위를 설명한다. 일본 특허 공개 제2021-114099호 공보의 명세서에 기재된 방법에서는, 설계 대상 요소의 기본 형상의 설정이 필요하다. 본 란에서는, 도 1에 나타내는 IPMSM(100)이 구비하는 로터(110)에서의 플럭스 배리어(113a 내지 113b, 114a 내지 114b)의 형상을 설계 대상 요소의 기본 형상으로 하는 경우를 예시한다. 그래서, 먼저, 도 1에 나타내는 IPMSM(100)에 대해서 설명한다. 도 1에서는, IPMSM(100)의 극수가 8극일 경우를 예시한다. 도 1에서, 「1극」으로 나타내고 있는 양쪽 화살표 선의 범위가 IPMSM(100)의 1극을 구성하는 부분이다. 또한, IPMSM(100)의 극수가 n극일 경우, IPMSM(100)은, 대략, IPMSM(100)의 회전 축선(0)을 회전 대칭축으로 하는 n회 대칭의 회전 대칭성의 관계를 갖는다. n은 2 이상의 정수이며, 도 1에 나타내는 예에서는 n은 8이다(n=8). 도 1은, IPMSM(100)의 회전 축선(0)에 수직으로 자른 단면을 4등분한 4개의 영역의 하나를 나타내고 있고, IPMSM(100)의 영역 중 로터(110)의 2극을 구성하는 영역을 나타낸다. 이들 4개의 영역은, 대략, IPMSM(100)의 회전 축선(0)을 회전 대칭축으로 하는 4(=8극÷2)회 대칭의 관계를 갖는다. 따라서, 도 1에서, IPMSM(100) 중심선을 회전 축선(0)으로 해서 도 1에 나타내는 영역을 90°씩 회전시킴으로써, IPMSM(100)의 회전 축선(0)에 수직으로 잘랐을 경우의 IPMSM(100)의 단면 전체의 구성이 얻어진다. 도 1에 도시하는 바와 같이, IPMSM(100)은, 로터(110)와, 스테이터(120)를 구비한다. 스테이터(120)는, 스테이터 코어(121)와, 도시하지 않은 스테이터 코일을 구비하고, 회전 자계를 발생시키기 위한 것이다. 또한 도 1에서는, 스테이터(120)가 구비하는 스테이터 코일의 도시를 생략한다. 그러나, 도시하지 않은 스테이터 코일은, 스테이터 코어(121)의 각 슬롯(122)에 배치된다(상술한 바와 같이, 표기의 사정상, 도 1에서는 하나의 슬롯에만 부호를 붙이고 있음). 로터(110)는, IPMSM(100)의 회전 축선(0)을 회전 축선으로 해서 회전한다. 본 란에서는, 도 1에서 「회전 방향」의 옆에 붙이고 있는 화살표 선의 방향(지면을 항하여 반시계 방향)으로 로터(110)가 회전하는 경우를 예시한다. 또한, 로터(110)의 회전 축선(0)과, IPMSM(100)의 회전 축선(0)은 일치한다. 로터(110)는, 로터 코어(111)와, 1극당 복수의 영구 자석(도 1에 나타내는 예에서는 2개의 영구 자석(112a 내지 112b))을 구비한다. 로터 코어(111)는, 연자성 재료를 사용하여 구성된다. 여기서는, 1극당 복수의 영구 자석(112)이 로터 코어(111)에 설치되는 경우를 예시한다. 따라서, 로터 코어(111)에는, 로터 코어(111)의 회전 축선(0)에 평행한 방향을 따라, 1극당 복수의 자석 구멍이 형성된다(이하의 설명에서는, 회전 축선(0)에 평행한 방향을, 필요에 따라 z축 방향이라고 칭함). 당해 자석 구멍은, z축 방향으로 관통하는 관통 구멍이다. 복수의 영구 자석(112a 내지 112b)은 각각, 로터 코어(111)에 형성된 상기 자석 구멍에 삽입됨으로써, 로터 코어(111) 내에 설치(매설)된다. 상술한 바와 같이 도 1에서는, IPMSM(100)의 영역 중 로터(110)의 2극을 구성하는 영역을 나타낸다. 도 1에서는, 1극당 2개의 영구 자석(112a 내지 112b)이 매설된다. 따라서, 로터 코어(111)에는 합계 16개의 영구 자석이 매설된다. 또한, 상술한 바와 같이, 도 1에서는, 표기의 사정상, 로터(110)의 1극을 구성하는 부분에만 부호를 붙이고, 로터(110)의 그 밖의 7극을 구성하는 부분에서의 부호를 생략한다. 로터 코어(111)에 형성된 상기 자석 구멍에 있어서, 영구 자석(112a 내지 112b)이 존재하지 않는 공간은, 플럭스 배리어(113a 내지 113b, 114a 내지 114b)가 된다. 플럭스 배리어(113a 내지 113b, 114a 내지 114b)는, 자속이 통과하지 않는 영역, 또는 당해 플럭스 배리어(113a 내지 113b, 114a 내지 114b)의 주위의 영역보다 자속이 통과하기 어려운 영역이다. 여기서는, 플럭스 배리어(113a 내지 113b, 114a 내지 114b)에는 유체물이 존재하지 않는 경우를 예시한다(즉, 플럭스 배리어(113a 내지 113b, 114a 내지 114b)가 공극부(공기의 영역)일 경우를 예시함). 그러나, 플럭스 배리어(113a 내지 113b, 114a 내지 114b)에 비자성체가 설치되어 있어도, 후술하는 도 4a 내지 도 7b에 나타내는 결과와 마찬가지의 결과가 얻어진다. 이하의 설명에서는, IPMSM(100)(로터(110))의 회전 축선