三相旋转电机的制作方法

本公开通常涉及一种三相旋转电机。

背景技术：

包括分数槽构造的三相旋转电机的目的是用于在三相旋转电机用作电动机的情况下降低转矩波动，以及在三相旋转电机用作发电机的情况下使电压波近似于正弦波。然而，在包括分数槽构造的三相旋转电机中，与包括整数槽构造的三相旋转电机相比，在操作过程中产生的噪声和/或振动可能增大。jp2003-32983a、jp2010-75049a、jp2002-165428a和jp2000-69695a(在下文中分别称作专利参考文件1到4)公开了降低在包括分数槽构造的三相旋转电机的操作过程中产生的噪声和/或振动的技术的示例。

根据专利参考文件1的已知的旋转电机，在电枢的槽的数量ns与转子的磁极的数量p之间建立如下表达式(1)。专利参考文件1的已知的旋转电机包括分数槽构造。ns＝3×{p/2-int(p/10)}…(1)。然而，p≠6n或p≠8m(n和m中的每一个为整数)且int(p/10)为当p除以10时获得的商的整数部分的值。进一步地，在专利参考文件1的实施例中，以其中槽的数量ns为18且磁极的数量p为14的构造作为示例进行描述。专利参考文件1中描述了可以提供具有小噪声和振动以及高输出密度的旋转电机。

在专利参考文件2和3中，公开了包括分数槽构造的旋转电机，其中限制了槽的数量ns和磁极的数量p。专利参考文件2的效果与专利参考文件1的效果类似。另一方面，根据专利参考文件3，没有产生低阶谐波的振动并且槽波动被降得很低。

根据专利参考文件4的永磁体转子，大体上圆形的转子芯片被堆叠以形成转子芯，且永磁体被埋在转子芯内。长孔被设置与永磁体的端面、正极端或负极端接触。当关于长孔的磁极边界的角度为θi时，转子芯片包括具有不同θi的n种转子芯片，并且规定了从θi到θn的值。根据专利参考文件4，转子磁极之间的磁通量的泄漏被减少，且伪扭转以平衡的方式沿径向方向被提供。因此，可以降低由齿槽转矩和/或转矩波动导致的噪声和振动。

专利参考文件1到3的例示技术对于在有限范围的旋转数量内的使用是理想的，因为该技术可以在这样的使用中实现低转矩波动，以及低噪声和振动。然而，对于在宽范围的旋转数量内的使用，转子的磁极的数量由于控制的限制而无法增加。

此外，在包括分数槽构造的三相旋转电机中，电磁力的最低阶空间振荡模式通常对应于槽的数量ns和磁极的数量p的最大公约数。在专利参考文件3中，限定或规定了槽的数量ns和磁极的数量p以防止二阶或更低阶空间振荡模式的电磁力(振动力)的出现，然而，还规定了产生三阶和四阶的空间振荡模式的电磁力的槽的数量ns和磁极的数量p的组合。在这种情况下，定子的三阶和四阶变形模式与电磁力共振，因此，不能实现低振动和低噪声。

专利参考文件4的技术旨在降低专门由整数槽构造中的齿槽转矩和/或转矩波动导致的噪声和振动。因此，专利参考文件4的技术不能被用在分数槽构造中。

因此，存在对包括分数槽构造的三相旋转电机的需求，与已知情况相比，该三相旋转电机降低了在操作过程中的振动和噪声。

技术实现要素：

根据本公开的一个方案，一种三相旋转电机包括定子，包括：定子芯，设置有沿周向布置的多个齿和沿所述周向布置的多个槽；以及绕组，缠绕在所述多个槽处。所述三相旋转电机包括转子，可旋转地被支撑以面对所述定子且与所述定子同轴，所述转子包括：转子芯，设置有沿所述周向布置的多个埋置孔；以及北磁极和南磁极，其被分别埋置在所述多个埋置孔中，以沿所述周向彼此交替地布置。所述三相旋转电机包括分数槽构造，其中每磁极每相的槽的数量不是整数，所述每磁极每相的槽的数量通过用所述槽的数量除以所述北磁极和所述南磁极的数量，再除以3来获得。所述转子芯包括：北磁极作用部，其对应于面对所述定子的部分且所述北磁极的磁通量作用于此；南磁极作用部，其对应于面对所述定子的部分且所述南磁极的磁通量作用于此；磁极边界，沿所述周向将所述北磁极作用部和所述南磁极作用部彼此分开；磁阻部，设置在邻近所述北磁极作用部和所述南磁极作用部中的至少一个的周向端部的位置处，所述邻近周向端部的位置在所述磁极边界附近。所述磁阻部限制所述磁通量在所述北磁极和所述南磁极中的至少一个与所述齿之间通过。

根据上述构造，在操作过程中的噪声和振动被降低。

根据本公开的另一个方案，所述磁极边界被设置在多个位置处，所述磁阻部被设置在所述北磁极作用部处，位于所述多个磁极边界之中的每个交替的磁极边界附近的部分处邻近所述周向端部的位置处，以及所述磁阻部被设置在所述南磁极作用部处，位于所述多个磁极边界之中的每个交替的磁极边界附近的部分处邻近所述周向端部的位置处。

根据本公开的另一个方案，所述磁阻部被设置在所述北磁极作用部处，位于沿所述周向的每侧处邻近所述周向端部的位置处，或者所述磁阻部被设置在所述南磁极作用部处，位于沿所述周向的每侧处邻近所述周向端部的位置处。

根据本公开的另一个方案，所述转子芯包括多个铁芯单元，沿轴线的方向彼此层叠布置，所述多个铁芯单元包括埋置在所述铁芯单元中的所述北磁极和所述南磁极，所述北磁极和所述南磁极中的每一个被共用在所述多个铁芯单元之间；所述北磁极作用部通过共用的北磁极被磁化且形成在所述铁芯单元中的每一个处；所述南磁极作用部通过共用的南磁极被磁化且形成在所述铁芯单元中的每一个处；所述磁极边界沿所述周向将所述北磁极作用部和所述南磁极作用部彼此分开，所述磁极边界被共用在所述多个铁芯单元之间；以及所述磁阻部的周向位置在所述多个铁芯单元之间彼此不同。

根据本公开的另一个方案，所述转子芯包括第一铁芯单元和第二铁芯单元，所述磁阻部被设置在所述第一和第二铁芯单元中的所述北磁极作用部中的每一个和所述南磁极作用部中的每一个的两侧处邻近所述周向端部的位置的总数的一半处，以及所述磁阻部没有沿所述轴线的方向彼此并排布置。

根据本公开的另一个方案，所述磁阻部被设置在所述第一铁芯单元的所述北磁极作用部中的每一个处，位于在沿所述周向计数时对应于奇数磁极边界的所述磁极边界附近的部分处邻近所述周向端部的位置处，所述磁阻部被设置在所述第一铁芯单元的所述南磁极作用部中的每一个处，位于在沿所述周向计数时对应于所述奇数磁极边界的所述磁极边界附近的部分处邻近所述周向端部的位置处，所述磁阻部被设置在所述第二铁芯单元的所述北磁极作用部中的每一个处，位于在沿所述周向计数时对应于偶数磁极边界的所述磁极边界附近的部分处邻近所述周向端部的位置处，以及所述磁阻部被设置在所述第二铁芯单元的所述南磁极作用部中的每一个处，位于在沿所述周向计数时对应于所述偶数磁极边界的所述磁极边界附近的部分处邻近所述周向端部的位置处。

根据本公开的另一个方案，所述磁阻部被设置在所述第一铁芯单元的所述北磁极作用部中的每一个处，位于在沿所述周向的第一侧处邻近所述周向端部的位置处，所述磁阻部被设置在所述第一铁芯单元的所述南磁极作用部中的每一个处，位于在沿所述周向的所述第一侧处邻近所述周向端部的位置处，所述磁阻部被设置在所述第二铁芯单元的所述北磁极作用部中的每一个处，位于在沿所述周向的第二侧处邻近所述周向端部的位置处，以及所述磁阻部被设置在所述第二铁芯单元的所述南磁极作用部中的每一个处，位于在沿所述周向的所述第二侧处邻近所述周向端部的位置处。

根据本公开的另一个方案，所述磁阻部被设置在所述第一铁芯单元的所述北磁极作用部中的每一个处，位于在沿所述周向的每侧处邻近所述周向端部的位置处，以及所述磁阻部被设置在所述第二铁芯单元的所述南磁极作用部中的每一个处，位于在沿所述周向的每侧处邻近所述周向端部的位置处。

根据本公开的另一个方案，所述磁阻部被设置在所述第一铁芯单元的所述北磁极作用部中的每一个处，位于在沿所述周向的每侧处邻近所述周向端部的位置处，所述磁阻部被设置在所述第一铁芯单元的所述南磁极作用部中的每一个处，位于在沿所述周向的每侧处邻近所述周向端部的位置处，以及所述磁阻部没有被设置在所述第二铁芯单元处。

根据本公开的另一个方案，所述磁阻部对应于设置在所述北磁极作用部和所述南磁极作用部中的至少一个的表面处的凹部，所述表面面对所述定子。

根据本公开的另一个方案，在所述槽的数量为ns，且所述北磁极和所述南磁极的数量为8的情况下，表示将所述磁阻部的周向中心位置与所述磁极边界分开的角度的分离角度满足如下表达式：270/ns≤θ1≤450/ns，以及表示所述磁阻部沿所述周向存在的范围的范围角度满足如下表达式：90/ns≤θ2≤270/ns。

根据本公开的另一个方案，所述分离角度＝360/ns，以及所述范围角度＝180/ns。

根据本公开的另一个方案，所述磁阻部对应于设置在所述北磁极作用部和所述南磁极作用部中的至少一个的内部的孔。

附图说明

通过参照附图进行的以下详细描述，本公开的前述和其它特征和特性将变得更加明显，在附图中：

图1是垂直于轴线且示出根据这里公开的第八实施例的三相旋转电机的整体构造的剖视图；

图2是说明这里公开的第一实施例的转子的详细构造的前视图；

图3是示出第一实施例的转子的90度圆心角的范围的立体图；

图4是说明第一实施例的磁阻部的详细构造和布置位置的前视图；

图5是示出根据第一实施例的在南磁极作用部的周向中心直接面对齿的状态下气隙中的磁通量密度的计算结果的图；

图6是示出根据第一实施例的在磁极边界直接面对齿的状态下气隙中的磁通量密度的计算结果的图；

图7是示出根据不包括磁阻部的已知构造在与图5相同状态下的计算结果的图；

图8是示出根据已知构造的在与图6相同状态下的计算结果的图；

图9是说明这里公开的第二实施例的三相旋转电机的磁阻部的构造和布置位置的前视图；

图10是说明这里公开的第三实施例的三相旋转电机的磁阻部的布置位置的立体图，其中示出了转子的90度圆心角的范围；

图11是说明这里公开的第四实施例的三相旋转电机的图，该图是示出转子的90度圆心角的范围的立体图；

图12是说明这里公开的第五实施例的三相旋转电机的图，该图是示出转子的90度圆心角的范围的立体图；

图13是说明这里公开的第六实施例的三相旋转电机的图，该图是示出转子的90度圆心角的范围的立体图；

图14是说明这里公开的第七实施例的三相旋转电机的图，该图是示出转子的90度圆心角的范围的立体图；

图15是示出在第一到第七实施例中噪声和振动的降低效果以及扭矩的损失的计算结果的图；

图16是示出在第一到第七实施例中噪声和振动的降低效果以及转矩波动的增加或减少的计算结果的图；

图17是示出在第一到第七实施例中噪声和振动的降低效果以及齿槽转矩的增加或减少的计算结果的图；

图18是示出根据第八实施例的在南磁极作用部的周向中心直接面对齿的状态下气隙中的磁通量密度的计算结果的图；

图19是示出根据第八实施例的在磁极边界直接面对齿的状态下气隙中的磁通量密度的计算结果的图；

图20是示出根据不包括磁阻部的已知构造在与图18相同状态下的计算结果的图；以及

图21是示出根据已知构造的在与图19相同状态下的计算结果的图。

具体实施方式

将对这里公开的第一实施例以及第二到第八实施例的一部分进行描述。这里公开的实施例涉及包括分数槽构造的三相旋转电机，其中每磁极每相的槽的数量不是整数，每磁极每相的槽的数量通过用定子的槽的数量除以可移动元件的磁极的数量，并进一步除以3来获得。将参照图1对本公开的第一到第八实施例的三相旋转电机1的一般构造进行描述。根据第一到第八实施例的三相旋转电机1被安装在例如混合动力车辆上，并且作为电动机操作以驱动车辆运行以及作为发电机操作以在制动时重新产生电力。因此，三相旋转电机在宽范围的旋转数量内操作。根据第一到第七实施例的三相旋转电机1的构造包括8个磁极和60个槽。根据第八实施例的三相旋转电机1的构造包括8个磁极和36个槽。

图1是垂直于轴线ax且示出根据第八实施例的三相旋转电机1的整体构造的剖视图。根据第一到第八实施例的三相旋转电机1包括在外周侧处的定子2和在内周侧处的转子3，以及包括基本上关于轴线ax轴对称的内转子型的径向气隙型的构造。第一到第七实施例与第八实施例在槽的数量上彼此不同。在第一到第七实施例中，将在下文中描述的磁阻部的详细构造和位置彼此不同。

定子2包括定子芯21和绕组27。定子芯21被形成为大体上圆柱形状。定子芯21可以由多片铁芯材料制成，每片铁芯材料被形成为薄板形状，这些铁芯材料沿轴线ax的方向堆叠或层叠。铁芯材料通过冲压例如包括硅钢片的磁性钢片来形成。定子芯21包括被形成为环形形状且周向地布置在外周侧处的磁轭22，以及被形成为从磁轭22径向向内突出且沿周向布置的齿23。槽24形成在齿23中的每一个与相邻的齿23之间，以便沿轴线ax的方向延伸。对应于齿23的数量和槽24的数量的数量ns在第一到第七实施例的每一个中为60，而在第八实施例中为36。因此，槽24的布置俯仰角θs通过用360度(即，360°)除以数量ns来获得。布置俯仰角θs在第一到第七实施例的每一个中为6度(即，6°)，而在第八实施例中为10度(即，10°)。

绕组27通过被缠绕在槽24处来形成。图1示出绕组27的平均直径。例如，绕组27通过缠绕导体来形成，该导体为表面涂覆有包括搪瓷(enamel)的绝缘层的铜线。导体的截面形状没有特别规定，因而可以采用包括任意形状(包括圆线和/或矩形线)的导体。此外，可以使用通过组合多个细线(thinstrand)形成的平行导体。在采用平行导体的情况下，与采用单导体的情况相比，可以降低在绕组27处产生的涡电流损失，从而提高效率。进一步地，可以减小弯曲操作所需的力，从而提高成形操作的效率。用于缠绕绕组27的方法没有特别规定，因而可以采用已知的分布绕组和/或已知的集中绕组。

转子3相对于定子2通过设置在转子3与定子2之间的细微气隙ag与定子2同轴布置在内周侧处。转子3包括转子芯31，以及北磁极33n和南磁极33s。转子芯31被形成为大体上圆柱体。转子芯31可以由多片铁芯材料制成，每片铁芯材料被形成为薄板形状，这些铁芯材料沿轴线ax的方向层叠或堆叠。铁芯材料通过冲压例如包括硅钢片的磁性钢片来形成。输出轴被整体地设置在转子芯31处，位于沿轴线ax的方向的内周侧处或端部表面处。输出轴和转子3由设置在壳体处的轴承可旋转地支撑。

埋置孔32形成在靠近转子芯31的外周表面的位置处。在实施例中，16个埋置孔32被设置为沿周向布置并且埋置孔32中的每一个沿轴线ax的方向延伸。如图1的剖视图所示，沿周向彼此邻近的两个埋置孔32被布置为一对，以形成大体上v型。形成对的埋置孔32之间的间隙距离较小，而多对埋置孔32之间的间隙距离较大。北磁极33n或南磁极33s被埋置在形成对的相应的两个埋置孔32中。也就是说，同极磁极被埋置作为形成对的相应的两个埋置孔32中的一对。北磁极33n和南磁极33s中的每一个被埋置或埋在对应的埋置孔32的周向中心部中，且埋置孔32的沿周向的两个端部对应于空隙。

北磁极33n为包括布置在径向外侧处的北磁极(n磁极)和布置在径向内侧处的南磁极(s磁极)的永磁体。南磁极33s为包括布置在径向外侧处的南磁极(s磁极)和布置在径向内侧处的北磁极(n磁极)的永磁体。在8对埋置孔32中，4对北磁极33n(每对包括两个北磁极33n)和4对南磁极33s(每对包括两个南磁极33s)沿周向彼此交替地埋置。设置为对的两个北磁极33n作为一个磁极，而设置为对的两个南磁极33s作为一个磁极，因此，磁极的数量p为8。

在三相旋转电机1中，通过如下表达式获得每磁极每相的槽的数量，即，在每个相的磁极中的每一个处的槽的数量。在每个磁极和每个相的槽的数量在第一到第七实施例的每一个中为2.5，而在第八实施例中为1.5。

在每个磁极和每个相的槽的数量＝(槽24的数量ns)/(磁极的数量p)/3

因此，第一到第八实施例中的每一个的三相旋转电机1包括分数槽构造。

接下来，将对转子芯31的详细构造进行描述。图2是用于说明第一实施例的转子3的详细构造的前视图。图3是示出第一实施例的转子3的一部分(90度圆心角的范围内的部分)的立体图。转子芯31包括北磁极作用部34n、南磁极作用部34s、磁极边界35和磁阻部41。

北磁极作用部34n为靠近转子芯31的外周表面的部分，该外周表面面对定子2或与定子2相对。形成对的两个北磁极33n的磁通量作用于北磁极作用部34n，因此，北磁极作用部34n被磁化并形成。具体地，北磁极作用部34n围绕由埋置有转子芯31的两个北磁极33n的一对埋置孔32及外周表面包围的区域。北磁极作用部34n包括使从北磁极33n发出的磁通量面向定子2的齿23的功能。

类似地，南磁极作用部34s为靠近面对定子2或与定子2相对的外周表面的部分。形成对的两个南磁极33s的磁通量作用于南磁极作用部34s，因此，南磁极作用部34s被磁化并形成。具体地，南磁极作用部34s围绕由埋置有转子芯31的两个南磁极33s的一对埋置孔32及外周表面包围的区域。南磁极作用部34s包括使来自定子2的齿23的磁通量返回到南磁极33s的功能。

在实施例中，四个北磁极作用部34n和四个南磁极作用部34s以北磁极作用部34n和南磁极作用部34s沿周向彼此交替的方式被布置在转子芯31的外周表面处。也就是说，北磁极作用部34n和南磁极作用部34s的总数为8，对应于8个磁极。北磁极作用部34n与南磁极作用部34s之间的边界对应于磁极边界。该磁极边界以每个边界对应于多对埋置孔32之间的位置的这种方式被设置在8个位置处。磁极边界沿周向将转子芯31分成八等份。图2示出四个交替的磁极边界35，即，每隔一个的四个磁极边界35。

磁阻部41为不包括在三相旋转电机的已知构造中的部分。磁阻部41被设置在北磁极作用部34n和南磁极作用部34s中的至少一个处。磁阻部41位于北磁极33n和南磁极33s中的至少一个与齿23之间。在第一实施例中，磁阻部41为设置在北磁极作用部34n和南磁极作用部34s的外周表面(即，表面)处的凹部，该周向表面面对定子2或与定子2相对。进一步地，凹部(磁阻部41)被设置在邻近北磁极作用部34n和南磁极作用部34s的周向端部的位置处，该位置邻近处于磁极边界附近(即，靠近磁极边界)的周向端部。凹部(磁阻部41)为空间部，其中不存在铁芯材料，并且与铁芯材料的磁导率相比，凹部的磁导率小大约三位数。因此，凹部(磁阻部41)限制磁通量在北磁极33n和南磁极作用部34s与齿23之间通过或行进。

更具体地，磁阻部41被设置在北磁极作用部34n中的每一个处，邻近每个交替的磁极边界35附近的一侧(即，部分)的周向端部，以及磁阻部41被设置在南磁极作用部34s中的每一个处，邻近每个交替的磁极边界35附近的一侧(即，部分)的周向端部。也就是说，两个磁阻部41彼此并排布置，使得交替的磁极边界35被插入其间。因此，磁阻部41被设置在图2所示的8个位置处。此外，磁阻部41中的每一个被形成为如图3所示沿轴线ax的方向延伸。磁阻部41通过改变已经按照惯例使用的铁芯材料的冲压模具来形成。因此，用相当于传统劳动时间的劳动时间来制造转子芯31。

图4是说明第一实施例的磁阻部41的详细构造和布置位置的前视图。包括凹部的构造的磁阻部41中的每一个按照以预定深度d切掉转子芯31的外周表面的方式形成。表示将磁阻部41的周向中心位置与磁极边界35分开的角度的分离角度θ1(度)为6度，其等于槽俯仰角θs(即，槽24的布置俯仰角θs)。表示磁阻部41沿周向存在或形成的范围的范围角度θ2(角)为3度，其为槽俯仰角θs的一半。

深度d、分离角度θ1和范围角度θ2中的每一个通过重复仿真被设定为最优值。在深度d太大的情况下，应力集中在埋置孔32周围，从而导致机械强度不足。在深度d太小的情况下，降低了在操作过程中降低噪声和振动的效果。因此，存在深度d的最优值。6度的分离角度θ1和3度的范围角度θ2为最优值，在该最优值处，降低噪声和振动的效果在仿真结果中是明显的和显著的。下面，在图5到图8中示出具有上述最优值的仿真的结果。

与不包括磁阻部41的已知构造相比，将对包括上述构造的第一实施例的三相旋转电机1的操作进行描述。在第一实施例的三相旋转电机1中，电磁力的空间振荡模式的最低阶为四阶，其通过获得槽24的数量ns(＝60)和磁极的数量p(＝8)的最大公约数而得到。因此，可以在四阶的变形模式中沿周向以定子2的四个部分朝向径向内侧收缩而位于前述四个部分之间的其它四个部分朝向径向外侧膨胀的这种方式使定子2变形。包括布置在外周侧处的定子2的膨胀和收缩的变形导致在周围环境中产生噪声和振动。在外转子型的三相旋转电机中，布置在外周侧处的转子的变形导致噪声和振动。

定子2的收缩和膨胀由在n磁极侧(其作用于从北磁极作用部34n到齿23)处的电磁力的分布与在s磁极侧(其作用于从南磁极作用部34s到齿23)处的电磁力的分布之间的差异导致。因此，对在n磁极侧和s磁极侧处的电磁力的分布执行仿真。在该仿真中，计算或估计在定子2与转子3之间形成的气隙ag中的磁通量密度，并评估在n磁极侧和s磁极侧处的电磁力的分布。

理论上，沿径向方向的电磁力(其作用于从转子芯31到定子芯21)与气隙ag中的磁通量密度的平方成正比。此外，将磁通量密度表示为转子3的磁动势(其与北磁极33n和南磁极33s的强度成正比)和转子3的磁导的乘积。因此，对沿径向方向的电磁力(其作为磁电路的特性)进行评估而不管流经绕组27的电流的大小和电流的相。

此外，在三相旋转电机1中，响应于转子3的旋转相，与北磁极作用部34n和南磁极作用部34s相对的齿23的数量改变。因此，考虑在n磁极侧与s磁极侧之间的电磁力分布的不平衡为最大的状态，以及不平衡为最小的状态。不平衡为最大的状态对应于北磁极作用部34n的周向中心或南磁极作用部34s的周向中心直接面对齿23(即，齿23中的对应齿)的状态。对南磁极作用部34s的周向中心直接面对齿23的示例情况执行仿真。此外，不平衡为最小的状态对应于磁极边界35直接面对齿23(即，齿23中的对应齿)的状态。

图5是示出根据第一实施例的在南磁极作用部34s的周向中心直接面对齿23的状态下气隙ag中的磁通量密度的计算结果的图。图6是示出根据第一实施例的在磁极边界35直接面对齿23的状态下气隙ag中的磁通量密度的计算结果的图。另一方面，图7是示出在与图5相同状态下的不包括磁阻部41的已知构造的计算结果的图。图8是示出在与图6相同状态下的已知构造的计算结果的图。在图5到图8的每一个中，横轴表示在180度圆心角的范围内的转子3的一部分，即，对应南磁极作用部34s和北磁极作用部34n(相当于4个磁极)的部分。纵轴表示在气隙ag中的磁通量密度。

在图7的已知构造中，在南磁极作用部34s的s磁极侧处的电磁力如箭头x1所示作用于7个齿23。另一方面，北磁极作用部34n的n磁极侧处的电磁力如箭头x2所示作用于6个齿23。由于不平衡，在已知的构造中，定子2在第四阶的变形模式下大部分变形，因此，增加了在操作时的噪声和振动。

相比之下，在图5的第一实施例中，如箭头a所示，通过磁阻部41的作用降低了磁极边界35附近的磁通量密度。因此，如箭头b1所示，在南磁极作用部34s的s磁极侧处的电磁力被降低以作用于6个齿23。如箭头b2所示，在北磁极作用部34n的n磁极侧处的电磁力保持作用于6个齿23。也就是说，在南磁极作用部34s的s磁极侧处的电磁力的分布近似于在北磁极作用部34n的n磁极侧处的电磁力的分布。因此，在n磁极侧处的电磁力与在s磁极侧处的电磁力之间的不平衡被缓解或降低，并且定子2的变形被降低，因此，在操作过程中的噪声和振动低于已知构造。

在图8的已知构造中，北磁极作用部34n的电磁力和南磁极作用部34s的电磁力相对于磁极边界35形成大体上左右镜面对称形状，并且最初是平衡的。在图6的第一实施例中该平衡被保持。也就是说，磁阻部41包括在n磁极侧和s磁极侧处的电磁力大部分不平衡的情况下缓解不平衡状态的功能。在n磁极侧和s磁极侧处的电磁力最初平衡的情况下，磁阻部41保持平衡状态。

在图5中，降低每个磁极边界35附近的磁通量密度，并且根据该降低，与已知构造相比，增加了在其它位置处的磁通量密度(参见图7)。因此，在定子2与转子3之间往复或来回行进的整体磁通量保持不变。这意味着，当三相旋转电机1作为电动机操作时输出的扭矩没有损失或减少，并且当三相旋转电机1作为发电机操作时输出的电力没有损失或减少。

作为仿真的结果，在第一实施例的三相旋转电机1中，与已知构造相比，噪声和振动的声压级(其对应于四阶的空间振荡模式)降低了16db。此外，确认的是，当三相旋转电机1作为电动机操作时输出的扭矩几乎没有损失。

在第一到第七实施例中，最优值(即，6度(6°)的分离角度θ1和3度(3°)的范围角度θ2)使用槽24的数量ns和槽24的布置俯仰角θs来概括。因此，获得如下(表达式1)和(表达式2)。

θ1＝θs＝360/ns…(表达式1)

θ2＝0.5×θs＝180/ns…(表达式2)

进一步地，在第八实施例中，作为仿真的结果(其中分离角度θ1和范围角度θ2被改变或更改)，声压级在由以下示出的(表达式3)和(表达式4)表示的角度范围内降低了5db或更多，因此示出了有效性。

7.5≤θ1≤12.5…(表达式3)

2.5≤θ2≤7.5…(表达式4)

在第一到第八实施例中，(表达式3)和(表达式4)使用槽24的数量ns和槽24的布置俯仰角θs来概括。获得如下(表达式5)和(表达式6)。

270/ns＝0.75×θs≤θ1≤1.25×θs＝450/ns…(表达式5)

90/ns＝0.25×θs≤θ2≤0.75×θs＝270/ns…(表达式6)

也就是说，通常可以估计的是，在分离角度θ1处于布置俯仰角θs的0.75倍到1.25倍的范围内，且范围角度θ2处于布置俯仰角θs的0.25倍到0.75倍的范围内的情况下，有效地降低了在操作时的噪声和振动。

第一实施例的三相旋转电机1包括定子2和转子3，该定子2包括定子芯21，设置有沿周向布置的多个齿23和沿周向布置的多个槽24，以及缠绕多个槽24的绕组27；该转子3可旋转地被支撑以面对定子2且与定子2同轴。转子3包括转子芯31，设置有沿周向布置的多个埋置孔32；以及北磁极33n和南磁极33s，其被分别埋置在多个埋置孔32中，以沿周向彼此交替地布置。三相旋转电机1包括分数槽构造，其中每磁极每相的槽24的数量不是整数，每磁极每相的槽24的数量通过用槽24的数量ns除以北磁极33n和南磁极33s的数量p，再除以3来获得。转子芯31包括北磁极作用部34n，其对应于面对定子2的部分且北磁极33n的磁通量作用于此；南磁极作用部34s，其对应于面对定子2的部分且南磁极33s的磁通量作用于此；磁极边界35，沿周向将北磁极作用部34n和南磁极作用部34s彼此分开；磁阻部41，设置在邻近北磁极作用部34n和南磁极作用部34s中的至少一个的周向端部的位置处，该位置邻近位于磁极边界35附近的周向端部；以及磁阻部41限制磁通量在北磁极33n和南磁极33s中的至少一个与齿23之间通过。

在第一实施例的三相旋转电机1中，定子芯21的与转子芯31的北磁极作用部34n和南磁极作用部34s面对的齿23的数量响应于转子3的旋转相而改变。因此，在n磁极侧处的电磁力(其从北磁极作用部34n作用于齿23)的分布与s磁极侧处的电磁力(其从南磁极作用部34s作用于齿23)的分布之间出现差异，从而导致噪声和振动。通过在转子芯31的磁极边界35附近形成磁阻部41，产生沿周向的磁导(磁阻的倒数)的分布上的故意不平衡，使得磁通量的分布改变。因此，在n磁极侧处的电磁力的分布和在s磁极侧处的电磁力的分布被改变以降低其间的差异，从而使在操作时的噪声和振动比传统情况降低。

此外，可以实现第一实施例的三相旋转电机1而不受限于转子3的磁极的数量p且不受限于控制操作的方法。因此，即使在三相旋转电机1用于宽范围的旋转数量的情况下也可以获得降低噪声和振动的效果。

进一步地，磁极边界35被设置在多个位置处，以及磁阻部41被设置在北磁极作用部34n中的每一个处，位于邻近多个磁极边界35之中的每个交替的磁极边界35附近的部分(即，侧)的周向端部的位置处，以及磁阻部41被设置在南磁极作用部34s中的每一个处，位于邻近多个磁极边界35之中的每个交替的磁极边界35附近的部分(即，侧)的周向端部的位置处。因此，在n磁极侧和s磁极侧处的电磁力明显不平衡的情况下，磁阻部41缓解了不平衡状态，因此，降低噪声和振动的效果变得显著。

进一步地，磁阻部41对应于设置在北磁极作用部34n和南磁极作用部34s中的至少一个的表面处的凹部，并且该表面面对定子2。因此，通过改变用于铁芯材料的冲压模具容易地形成包括凹部构造的磁阻部41。此外，形成转子3的部件和组件的数量不增加，因此，限制了成本增加。

将对第二到第七实施例进行描述。将集中于与第一实施例不同的方面，对根据第二实施例的三相旋转电机1的构造进行描述。在第二实施例中，磁阻部42的形状和构造与第一实施例不同，而其它部分的构造则与第一实施例相同。图9是说明第二实施例的三相旋转电机的磁阻部42的构造和布置位置的前视图。

如图9所示，第二实施例的磁阻部42为设置在北磁极作用部34n的内部和南磁极作用部34s的内部的孔。(多个)孔(磁阻部42)被设置在与图2所示的磁阻部41所设置的8个位置类似的8个位置处。(多个)孔(磁阻部42)相对于北磁极33n和南磁极33s彼此略微分开地布置在径向外侧处。磁阻部42中的每一个被形成为沿周向延伸。

接下来，将集中于与第一实施例不同的方面，对根据第三实施例的三相旋转电机1的构造进行描述。在第三实施例中，磁阻部43的布置位置与第一实施例不同，而其它部分的构造则与第一实施例相同。图10是说明第三实施例的三相旋转电机的磁阻部43的布置位置的图。图10是示出第三实施例的转子3的一部分的立体图，该部分在90度圆心角的范围内。

如图10所示，第三实施例的磁阻部43被设置在北磁极作用部34n中的每一个处，位于沿周向的每侧邻近周向端部的位置处。磁阻部43没有被设置在南磁极作用部34s处。与上述相反，可以采用以下构造，其中第三实施例的磁阻部43被设置在南磁极作用部34s中的每一个处，位于在沿周向的每侧邻近周向端部的位置处，并且磁阻部43没有被设置在北磁极作用部34n处。磁阻部43中的每一个包括凹部的构造，并且其详细构造与图4所示的磁阻部41的构造类似。

根据仿真结果，在第一实施例的三相旋转电机1中，噪声和振动被降低，然而，存在转矩波动和齿槽转矩增加的问题。可以估计，该问题归因于磁阻部41的布置位置在沿周向的特定角度范围内，换言之，磁阻部41以不平衡或偏移的方式被布置在交替的磁极边界35附近。也就是说，可以认为转矩波动和齿槽转矩的增加是由沿周向在磁导改变的位置处的不平衡导致的。此外，问题还包括，由于磁阻部41(凹部)，转子3的质量沿周向是不平衡的。

作为进一步的改进，在第四到第七实施例中，转子芯被分成两个铁芯单元51和52。铁芯单元51和52沿轴线ax的方向彼此层叠。铁芯单元51和52可以彼此旋转地组合(buildup)，也就是说，铁芯单元可以彼此层叠同时旋转。因此，磁阻部441到444、451到454、461到464、以及471到474沿周向的布置位置在铁芯单元51与铁芯单元52之间是不同的。因此，磁导改变处的位置沿周向分散，因而转子3质量中的不平衡被降低。

在第四到第七实施例中，与第一实施例的定子2类似，定子2包括60-槽构造。进一步地，埋置孔32、北磁极33n、南磁极33s以及磁阻部441到444、451到454、461到464、471到474的截面构造也与第一实施例类似。图11到图14中的每一个是说明第四到第七实施例的三相旋转电机的图，并示出在90度圆心角的范围内的转子3的一部分。

在第四到第七实施例中，转子芯包括沿轴线ax的方向布置且彼此旋转层叠的第一铁芯单元51和第二铁芯单元52。在第一铁芯单元51与第二铁芯单元52之间共用的北磁极33n，以及在第一铁芯单元51与第二铁芯单元52之间共用的南磁极33s被埋置在第一铁芯单元51和第二铁芯单元52中。由于共用的北磁极33n和共用的南磁极33s，北磁极作用部34n和南磁极作用部34s形成在第一铁芯单元51和第二铁芯单元52中的每一个处。这里，形成在第一铁芯单元51处的北磁极作用部34n和形成在第二铁芯单元52处的北磁极作用部34n被认为是彼此不同的部分。形成在第一铁芯单元51处的南磁极作用部34s和形成在第二铁芯单元52处的南磁极作用部34s被认为是彼此不同的部分。因此，北磁极作用部34n和南磁极作用部34s的总数为16，对应于16个磁极，其为第一实施例中的北磁极作用部34n和南磁极作用部34s的总数的两倍。

另一方面，磁极边界36、361和362(其每一个沿周向将北磁极作用部34n和南磁极作用部34s彼此分开)在两个铁芯单元51与52之间的边界表面上沿轴线ax的方向延伸。因此，磁极边界36、361和362中的每一个被认为在铁芯单元51与52之间是共用的。因此，磁极边界36、361和362以与第一实施例类似的方式被设置在8个位置处。

北磁极作用部34n和南磁极作用部34s中的每一个包括邻近周向端部的位置，该位置在每个周向侧的磁极边界36、361、362附近。因此，邻近端部的位置的总数为32，即，16(其对应于磁极的数量)的两倍(沿周向的两侧)。在第四到第七实施例的每一个中，磁阻部441到444、451到454、461到464、以及471到474被布置在16个位置处，即，邻近周向端部的位置的总数的一半。换言之，在图11到图14中(其每个示出转子3的1/4范围)，磁阻部441到444、磁阻部451到454、磁阻部461到464、以及磁阻部471到474被分别设置在4个位置处。进一步地，磁阻部441到444布置为不沿轴线ax的方向彼此并排，磁阻部451到454布置为不沿轴线ax的方向彼此并排，磁阻部461到464布置为不沿轴线ax的方向彼此并排，以及磁阻部471到474布置为不沿轴线ax的方向彼此并排。

在图11所示的第四实施例中，第一磁阻部441被布置在邻近第一铁芯单元51的北磁极作用部34n中的每一个的周向端部的位置处，该位置邻近在沿周向计数时奇数磁极边界361附近的一侧(即，部分)的周向端部。第二磁阻部442被布置在邻近第一铁芯单元51的南磁极作用部34s中的每一个的周向端部的位置处，该位置邻近在沿周向计数时奇数磁极边界361附近的一侧(即，部分)的周向端部。第三磁阻部443被布置在邻近第二铁芯单元52的北磁极作用部34n中的每一个的周向端部的位置处，该位置邻近在沿周向计数时偶数磁极边界362附近的一侧(即，部分)的周向端部。第四磁阻部444被布置在邻近第二铁芯单元52的南磁极作用部34s中的每一个的周向端部的位置处，该位置邻近在沿周向计数时偶数磁极边界362附近的一侧(即，部分)的周向端部。第一磁阻部441到第四磁阻部444中的每一个用作本公开的磁阻部。

在图12所示的第五实施例中，第一磁阻部451被布置在邻近第一铁芯单元51的北磁极作用部34n中的每一个的周向端部的位置处，该位置邻近处于沿周向的第一侧(在图12中沿顺时针方向移动的侧)的周向端部。第二磁阻部452被布置在邻近第一铁芯单元51的南磁极作用部34s中的每一个的周向端部的位置处，该位置邻近处于沿周向的第一侧的周向端部。第三磁阻部453被布置在邻近第二铁芯单元52的北磁极作用部34n中的每一个的周向端部的位置处，该位置邻近沿周向的第二侧(在图12中沿逆时针方向移动的侧)处的周向端部。第二侧与第一侧沿周向不同。第四磁阻部454被布置在邻近第二铁芯单元52的南磁极作用部34s中的每一个的周向端部的位置处，该位置邻近沿周向的第二侧处的周向端部。第一磁阻部451到第四磁阻部454中的每一个用作本公开的磁阻部。

在图13所示的第六实施例中，第一磁阻部461和第二磁阻部462被设置在邻近第一铁芯单元51的北磁极作用部34n中的每一个的周向端部的相应位置处，该位置邻近位于周向上的两侧的周向端部。第三磁阻部463和第四磁阻部464被设置在邻近第二铁芯单元52的南磁极作用部34s中的每一个的周向端部的相应位置处，该位置邻近位于周向的两侧的周向端部。第一磁阻部461到第四磁阻部464中的每一个用作本公开的磁阻部。

在图14所示的第七实施例中，第一磁阻部471到第四磁阻部474被设置在沿第一铁芯单元51的北磁极作用部34n中的每一个的周向的两侧邻近周向端部的位置处，以及设置在沿第一铁芯单元51的南磁极作用部34s中的每一个的周向的两侧邻近周向端部的位置处。磁阻部没有被设置在第二铁芯单元52处。第一磁阻部471到第四磁阻部474中的每一个用作本公开的磁阻部。

在第四到第六实施例的每一个中，为了形成转子芯，仅可以使用被形成为薄板形状的一种形状的铁芯材料。具体地，在第四和第六实施例的每一个中，对于第一铁芯单元51和第二铁芯单元52，可以沿相对于彼此的周向以对应于一个磁极的角度(即，45度)移动铁芯材料，并且可以被旋转地彼此层叠。在第五实施例中，在第一铁芯单元51与第二铁芯单元52之间，铁芯材料可以被倒置或翻转使得正面和反面被转换，并且铁芯材料可以被旋转地彼此层叠。

另一方面，在第七实施例中，需要两种不同形状的薄板状铁芯材料，这取决于有或者没有磁阻部471到474。也就是说，为了制造第七实施例的转子芯，需要两种类型的冲压模具。

以与第一实施例类似的方式对第二到第七实施例的三相旋转电机1执行仿真，并计算或估计降低噪声和振动的效果、扭矩的损失、以及转矩波动和齿槽转矩的增加或减少。关于降低噪声和振动的效果，计算对应于四阶的空间振荡模式的噪声和振动的声压级。关于转矩波动和齿槽转矩，计算波动(峰-峰值)的范围。

图15是示出第一到第七实施例中的降低噪声和振动的效果以及扭矩的损失的计算结果的图。图16是示出第一到第七实施例中的降低噪声和振动的效果以及增加或减少转矩波动的计算结果的图。图17是示出第一到第七实施例中的降低噪声和振动的效果以及增加或减少齿槽转矩的计算结果的图。

在图15到图17的每一个中，将通过已知或传统构造获得的计算结果作为标准，该标准由黑色垂直细长的钻石形状表示。第一实施例的计算结果由黑色正方形形状表示。类似地，第二实施例的计算结果由白色圆形形状表示，第三实施例的计算结果由白色正方形形状表示，第四实施例的计算结果由白色垂直拉长的钻石形状表示，第五实施例的计算结果由黑色圆形形状表示，第六实施例的计算结果由黑色三角形形状表示，以及第七实施例的计算结果由白色三角形形状表示。

如上所述，在第一实施例中，与已知构造相比，噪声和振动的声压级降低了16db，而扭矩的损失只是轻微的。然而，转矩波动和齿槽转矩大幅增加。在第二实施例中，降低声压级的效果为大约5db，这是小的。此外，转矩波动大幅降低而齿槽转矩几乎不变。在第三实施例中，降低声压级的效果为15db，这大致类似于第一实施例中的降低声压级的效果的程度，然而，转矩波动和齿槽转矩大幅增加。

第四到第七实施例的计算结果彼此类似，并且降低声压级的效果为大约13db到15db，这是大的，而扭矩几乎不降低。此外，在第四到第七实施例中，没有出现增加转矩波动和齿槽转矩的负面影响。

在第二实施例的三相旋转电机1中，磁阻部42对应于设置在北磁极作用部34n和南磁极作用部34s的内部的孔。根据上述构造，在包括孔的构造的磁阻部42被设置以代替根据第一实施例的包括凹部的构造的磁阻部41的情况下，与已知情况相比，在操作过程中的噪声和振动被降低。

在第三实施例的三相旋转电机1中，磁阻部43被设置在北磁极作用部34n中的每一个处，位于沿周向的每侧邻近周向端部的位置处，或者磁阻部43被设置在南磁极作用部34s中的每一个处，位于沿周向的每侧邻近周向端部的位置处。根据上述构造，在操作过程中的噪声和振动被降低类似于第一实施例的程度。

在第四到第七实施例的三相旋转电机1中，转子芯包括沿轴线ax的方向彼此层叠布置的多个铁芯单元51、52，并且多个铁芯单元51、52包括被埋置在铁芯单元51、52中的北磁极33n和南磁极33s，并且北磁极33n和南磁极33s中的每一个在多个铁芯单元51、52之间是共用的。转子芯包括由共用的北磁极33n磁化且形成在铁芯单元51、52中的每一个处的北磁极作用部34n，以及由共用的南磁极33s磁化且形成在铁芯单元51、52中的每一个处的南磁极作用部34s。转子芯包括磁极边界36、361、362，其每一个沿周向将北磁极作用部34n和南磁极作用部34s彼此分开，并且每个磁极边界36、361、362在多个铁芯单元51、52中是共用的。转子芯包括磁阻部441到444、451到454、461到464、471到474，其沿周向的布置位置在铁芯单元51、52之间彼此不同。

根据上述构造，磁导被改变的位置沿周向分散，因而转子3质量的周向不平衡被降低。因此，可以限制负面影响，也就是说，可以限制转矩波动和齿槽转矩增加。

进一步地，在第四到第七实施例的三相旋转电机1中，转子芯包括第一铁芯单元51和第二铁芯单元52，磁阻部441到444、451到454、461到464、471到474被设置在第一铁芯单元51和第二铁芯单元52的北磁极作用部34n中的每一个和南磁极作用部34s中的每一个的两侧邻近周向端部的位置的总数的一半处，并且磁阻部441到444、451到454、461到464、471到474被布置为不沿轴线ax的方向彼此并排。根据上述构造，磁阻部441到444、451到454、461到464、以及471到474中的两个不沿轴线ax的方向彼此并排设置。因此，磁导的分散效果和纠正质量不平衡的效果是可靠的和突出的。

在第四实施例的三相旋转电机1中，磁阻部441被设置在第一铁芯单元51的北磁极作用部34n中的每一个处，位于邻近在沿周向计数时对应于奇数磁极边界361的磁极边界361附近的部分(即，侧)处的周向端部的位置处，磁阻部442被设置在第一铁芯单元51的南磁极作用部34s中的每一个处，位于邻近在沿周向计数时对应于奇数磁极边界361的磁极边界361附近的部分(即，侧)处的周向端部的位置处，磁阻部443被设置在第二铁芯单元52的北磁极作用部34n中的每一个处，位于邻近在沿周向计数时对应于偶数磁极边界362的磁极边界362附近的部分(即，侧)处周向端部的位置处，以及磁阻部444被设置在第二铁芯单元52的南磁极作用部34s中的每一个处，位于邻近在沿周向计数时对应于偶数磁极边界362的磁极边界36附近的部分(即，侧)处周向端部的位置处。根据上述构造，可以明显地降低在操作过程中的噪声和振动，并且没有出现增加转矩波动和齿槽转矩的负面影响。

在第五实施例的三相旋转电机1中，磁阻部451被设置在第一铁芯单元51的北磁极作用部34n中的每一个处，位于邻近沿周向的第一侧的周向端部的位置处，磁阻部452被设置在第一铁芯单元51的南磁极作用部34s中的每一个处，位于邻近沿周向的第一侧的周向端部的位置处，磁阻部453被设置在第二铁芯单元52的北磁极作用部34n中的每一个处，位于邻近沿周向的第二侧的周向端部的位置处，以及磁阻部454被设置在第二铁芯单元52的南磁极作用部34s中的每一个处，位于邻近沿周向的第二侧的周向端部的位置处。根据上述构造，可以明显地降低操作过程中的噪声和振动，并且没有出现增加转矩波动和齿槽转矩的负面影响。

在第六实施例的三相旋转电机1中，磁阻部461和462被设置在第一铁芯单元51的北磁极作用部34n中的每一个处，位于邻近沿周向的两侧的周向端部的位置处，以及磁阻部463和464被设置在第二铁芯单元52的南磁极作用部34s中的每一个处，位于邻近沿周向的两侧的周向端部的位置处。根据上述构造，可以明显地降低操作过程中的噪声和振动，并且没有出现增加转矩波动和齿槽转矩的负面影响。

在第七实施例的三相旋转电机1中，磁阻部471、472被设置在第一铁芯单元51的北磁极作用部34n中的每一个处，位于邻近沿周向的每侧的周向端部的位置处，磁阻部473、474被设置在第一铁芯单元51的南磁极作用部34s中的每一个处，位于邻近沿周向的每侧的周向端部的位置处，并且磁阻部471到474没有被设置在第二铁芯单元52处。根据上述构造，可以明显地降低操作过程中的噪声和振动，并且没有出现增加转矩波动和齿槽转矩的负面影响。

进一步地，在第四到第六实施例的每一个中，被形成为薄板形状的转子芯的铁芯材料可以包括一种形状或构造。因此，可以容易地制造转子芯。此外，形成转子3的组件的数量不增加，因此限制了成本增加。

接下来，将对第八实施例进行描述。将对用于根据第八实施例的三相旋转电机1的仿真进行描述。如上所述，第八实施例的三相旋转电机1包括类似于第一实施例的径向气隙型的构造，并且与第一实施例的三相旋转电机1不同之处在于定子2的槽24的数量ns为36。此外，以与第一实施例类似的方式，转子3的磁极的数量p为8。

在第八实施例中，与第一实施例类似，磁阻部中的每一个包括凹部的构造，并且磁阻部被布置在8个位置处，然而，分离角度θ1和范围角度θ2的最优值与第一实施例中的最优值不同。在仿真中，以与第一实施例类似的方式计算或估计气隙ag中的磁通量密度。此外，与第一实施例类似，电磁力的空间振荡模式的最低阶为四阶。由于重复仿真，分离角度θ1的最优值为10度(10°)，其等于槽俯仰角θs，且范围角度θ2的最优值为5度(5°)，其为槽俯仰角θs的一半。上述最优值满足概括的(表达式1)和(表达式2)。以下图18到图21示出使用上述最优值的仿真的结果。

图18是示出根据第八实施例的在南磁极作用部34s的周向中心直接面对齿23的状态下气隙ag中的磁通量密度的计算结果的图。图19是示出根据第八实施例的在磁极边界35直接面对齿23的状态下气隙ag中的磁通量密度的计算结果的图。另一方面，图20是示出根据不包括磁阻部的已知构造的在与图18相同状态下的计算结果的图。图21是示出根据已知构造的在与图19相同状态下的计算结果的图。在图18到图21的每一个中，横轴表示在180度圆心角的范围内的转子3的一部分，也就是说，对应于南磁极作用部34s和北磁极作用部34n(其相当于4个磁极)的部分。在图18到图21的每一个中，纵轴表示在气隙ag中的磁通量密度。

在图20的已知构造中，南磁极作用部34s的s磁极侧处的电磁力如箭头x3所示作用于3个齿23。另一方面，北磁极作用部34n的n磁极侧处的电磁力如箭头x4所示作用于4个齿23。由于不平衡，在已知的构造中，定子2在四阶的变形模式下大大变形，因此，增加了在操作时的噪声和振动。

相比之下，在图18的第八实施例中，如箭头c所示，通过磁阻部的作用降低了磁极边界35附近的磁通量密度。因此，如箭头d1所示，在南磁极作用部34s的s磁极侧处的电磁力保持作用于3个齿23。另一方面，如箭头d2所示，在北磁极作用部34n的n磁极侧处的电磁力被降低以作用于3个齿23。也就是说，在北磁极作用部34n的n磁极侧处的电磁力的分布近似于在南磁极作用部34s的s磁极侧处的电磁力的分布。因此，在n磁极侧处的电磁力与在s磁极侧处的电磁力之间的不平衡被缓解或降低，并且定子2的变形被降低，因此，在操作过程中的噪声和振动低于已知构造。

在图21的已知构造中，北磁极作用部34n的电磁力和南磁极作用部34s的电磁力相对于磁极边界35形成大体上左右镜面对称形状，并且最初是平衡的。在图19的第八实施例中保持该平衡。也就是说，磁阻部包括在n磁极侧和s磁极侧处的电磁力大部分不平衡的情况下缓解不平衡状态的功能。在n磁极侧和s磁极侧处的电磁力最初平衡的情况下，磁阻部保持平衡状态。

作为仿真的结果，在第八实施例的三相旋转电机1中，与已知构造相比，噪声和振动的声压级(其对应于四阶的空间振荡模式)降低了8db。在图18中，降低磁极边界35附近的磁通量密度，因此，与已知构造相比，增加了在其它位置处的磁通量密度(参见图20)。因此，在定子2与转子3之间往复或来回行进的整体磁通量保持不变。因此，还在第八实施例中，当三相旋转电机1作为电动机操作时，输出的扭矩没有损失或减少，并且当三相旋转电机1作为发电机操作时，输出的电力没有损失或减少。

进一步地，作为根据具有被改变的分离角度θ1和范围角度θ2的第八实施例的构造执行的仿真的结果，声压级在作为概括的表达式的(表达式5)和(表达式6)的角度范围内被降低，因此示出了有效性。此外，(表达式1)、(表达式2)、(表达式5)和(表达式6)的有效性已经在除了第一和第八实施例的构造之外的其它构造中被确定。

在第一、第三到第八实施例的三相旋转电机1中，在槽24的数量为ns且北磁极33n和南磁极33s的数量p为8的情况下，表示与磁阻部41的周向中心位置分开或与磁极边界35分离的角度的分离角度θ1(度)满足(表达式5)，以及表示磁阻部41沿周向存在的范围的范围角度θ2(度)满足(表达式6)。根据上述构造，噪声和振动的声压级可以被降低预定量或大于预定量(在第一实施例的示例中降低了5db或大于5db)。

进一步地，在第一、第三到第八实施例的三相旋转电机1中，分离角度θ1(度)＝360/ns，以及范围角度θ2(度)＝180/ns(度)。根据上述构造，噪声和振动的声压级可以明显地被降低(在第一和第三到第七实施例的示例中降低了13db到16db)。

将对实施例中的每一个的应用和变型进行描述。在上述实施例的每一个中，磁阻部41到43、441到444、451到454、461到464以及471到474的构造、尺寸和布置位置可以响应于埋置孔32和/或北磁极33n和南磁极33s的构造、尺寸和布置位置而被适当地改变或修改。此外，第四到第七实施例可以按照将转子芯分成三个或更多个铁芯单元且铁芯单元沿轴线ax的方向旋转地彼此层叠的这种方式被扩展和修改。然后，磁阻部沿周向的布置位置相对于铁芯单元中的另一个偏移。

进一步地，本公开可以在包括除了上述实施例中描述的数量之外的其它数量的槽和磁极的三相旋转电机中实现。此外，本公开适用于定子被布置在内周侧处且转子被布置在外周侧处的外转子型的构造。此外，本公开适用于轴向气隙型的构造，其中定子和转子沿轴向并排布置，且在定子与转子之间布置有垂直于轴线的气隙。可以对本公开进行其它各种应用和/或变化。

例如，这里公开的三相旋转电机不仅可以安装在如实施例中所述的混合动力车辆上，而且还可以广泛地应用作为用于工业用途的各种类型的机床、操作设备、运输机器和/或泵的驱动源。

通常，在埋置或埋入有北磁极和南磁极的铁芯中，铁芯的表面附近通过北磁极和南磁极被磁化，因此，形成北磁极作用部和南磁极作用部。在上述实施例的三相旋转电机中，定子芯的面对北磁极作用部和南磁极作用部的齿的数量取决于转子的旋转相而变化。因此，在n磁极侧处的电磁力的分布(其从北磁极作用部作用到齿)与s磁极侧处的电磁力的分布(其从南磁极作用部作用到齿)之间出现差异，从而导致在操作过程中的噪声和振动。通过在转子芯的磁极边界附近或接近转子芯的磁极边界处形成磁阻部，不平衡被故意提供给磁导(磁阻的倒数)的周向分布，以改变磁通量的分布。因此，在n磁极侧处的电磁力的分布和在s磁极侧处的电磁力的分布被改变以减少其间的差异，从而使在操作时的噪声和振动比传统情况更低。