JPH0731087A - 永久磁石界磁型の回転電機の回転子 - Google Patents
永久磁石界磁型の回転電機の回転子Info
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- JPH0731087A JPH0731087A JP6086360A JP8636094A JPH0731087A JP H0731087 A JPH0731087 A JP H0731087A JP 6086360 A JP6086360 A JP 6086360A JP 8636094 A JP8636094 A JP 8636094A JP H0731087 A JPH0731087 A JP H0731087A
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- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 21
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2201/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
- H02K2201/09—Magnetic cores comprising laminations characterised by being fastened by caulking
Landscapes
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な構成の変更により、磁極対数を減少で
きるようにした永久磁石界磁型の回転電機の回転子を提
供すること。 【構成】 互いに隣り合う一対の磁極間には磁束の短絡
を防止するための手段を設けて通常の異極間となるよう
に磁気的間隔を隔てるようにし、一方、これらの磁極の
他方端側には磁束の短絡を防止するための手段を設けな
いことにより磁気的間隔を近接させ、隣り合う複数個の
永久磁石材で１磁極を形成し、全体として整数の極対数
を形成するように構成した。この場合、前記のように磁
極間に設けられる磁束の短絡を防止する手段としては回
転子鉄心のスロット間に設けたスリット３Ａ、３Ｃまた
は回転子鉄心の外周に設けられた切り欠きを用いれば良
い。
きるようにした永久磁石界磁型の回転電機の回転子を提
供すること。 【構成】 互いに隣り合う一対の磁極間には磁束の短絡
を防止するための手段を設けて通常の異極間となるよう
に磁気的間隔を隔てるようにし、一方、これらの磁極の
他方端側には磁束の短絡を防止するための手段を設けな
いことにより磁気的間隔を近接させ、隣り合う複数個の
永久磁石材で１磁極を形成し、全体として整数の極対数
を形成するように構成した。この場合、前記のように磁
極間に設けられる磁束の短絡を防止する手段としては回
転子鉄心のスロット間に設けたスリット３Ａ、３Ｃまた
は回転子鉄心の外周に設けられた切り欠きを用いれば良
い。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は回転子鉄心に設けられた
スロット内に永久磁石材を圧入してなる永久磁石モータ
等の永久磁石界磁型の回転電機の回転子に関し、特にＤ
Ｃブラシレスモータ等の圧縮機に用いるに好適な電動機
の回転子構造の改良に関する。
スロット内に永久磁石材を圧入してなる永久磁石モータ
等の永久磁石界磁型の回転電機の回転子に関し、特にＤ
Ｃブラシレスモータ等の圧縮機に用いるに好適な電動機
の回転子構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種電動機の回転子としては図
５（ａ）及び（ｂ）に示す第１の従来例のものが知られ
ている。図５は、電動機回転子を構成する多数の回転子
用鉄心の１枚を示す平面図であり、この回転子用磁性鉄
板が多数積層され一体にカシメ組み立てられて１個の電
動機回転子が出来上る。図５（ａ）に示されるように、
磁性鉄板には後述する永久磁石材の圧入されるべき弓形
状のスロット１Ａ〜１Ｄが外周に沿って設けられてお
り、永久磁石材２Ａ〜２Ｄが図５（ｂ）に示されるよう
にそれぞれのスロット１Ａ〜１Ｄ内に圧入される。この
回転子は４極電動機に使用されるものであるので、永久
磁石材が４個使用されているが、各永久磁石材間の磁束
の短絡を防止する目的でスリット３Ａ〜３Ｄが設けられ
ている。このスリット３Ａ〜３Ｄは空気の有する磁気に
対する高絶縁性を利用して磁束の絶縁（短絡防止）を図
るものである。永久磁石材の材料としては、フェライト
材、希土類系の燒結、合金、または希土類系のプラスチ
ックマグネット等が使用可能である。この回転子のシャ
フトはシャフト孔４へ焼き嵌め等で圧入される。なお、
各スリットの中心より先端に設けられた円形部には、多
数の回転子用鉄板を一体的に積層組み立てるためのカシ
メロッド（図示しない）が挿入される。
５（ａ）及び（ｂ）に示す第１の従来例のものが知られ
ている。図５は、電動機回転子を構成する多数の回転子
用鉄心の１枚を示す平面図であり、この回転子用磁性鉄
板が多数積層され一体にカシメ組み立てられて１個の電
動機回転子が出来上る。図５（ａ）に示されるように、
磁性鉄板には後述する永久磁石材の圧入されるべき弓形
状のスロット１Ａ〜１Ｄが外周に沿って設けられてお
り、永久磁石材２Ａ〜２Ｄが図５（ｂ）に示されるよう
にそれぞれのスロット１Ａ〜１Ｄ内に圧入される。この
回転子は４極電動機に使用されるものであるので、永久
磁石材が４個使用されているが、各永久磁石材間の磁束
の短絡を防止する目的でスリット３Ａ〜３Ｄが設けられ
ている。このスリット３Ａ〜３Ｄは空気の有する磁気に
対する高絶縁性を利用して磁束の絶縁（短絡防止）を図
るものである。永久磁石材の材料としては、フェライト
材、希土類系の燒結、合金、または希土類系のプラスチ
ックマグネット等が使用可能である。この回転子のシャ
フトはシャフト孔４へ焼き嵌め等で圧入される。なお、
各スリットの中心より先端に設けられた円形部には、多
数の回転子用鉄板を一体的に積層組み立てるためのカシ
メロッド（図示しない）が挿入される。
【０００３】また、第２の従来例のものとして図６
（ａ）、（ｂ）に示すものがある。図６（ａ）は後述す
る永久磁石材の圧入されるべき直線形状のスロット５Ａ
〜５Ｄが設けられており、直線形状の永久磁石材６Ａ〜
６Ｄが図６（ｂ）に示すようにそれぞれ圧入される。こ
の回転子は４極電動機に使用されるものであるので、永
久磁石材が４個使用されるが、各永久磁石材間の磁束の
短絡を防止する目的で外周に沿って４個の切り欠き７Ａ
〜７Ｄが設けられている。これらの切り欠きは、隣接す
る永久磁石材同士の距離間隔をこの切り欠きによって広
げることにより、空気の有する高絶縁性を利用して磁束
の短絡防止（絶縁）を図るものである。８は多数の回転
子用鉄板を一体的に積層組み立てるためのカシメロッド
（図示せず）が挿入される孔である。
（ａ）、（ｂ）に示すものがある。図６（ａ）は後述す
る永久磁石材の圧入されるべき直線形状のスロット５Ａ
〜５Ｄが設けられており、直線形状の永久磁石材６Ａ〜
６Ｄが図６（ｂ）に示すようにそれぞれ圧入される。こ
の回転子は４極電動機に使用されるものであるので、永
久磁石材が４個使用されるが、各永久磁石材間の磁束の
短絡を防止する目的で外周に沿って４個の切り欠き７Ａ
〜７Ｄが設けられている。これらの切り欠きは、隣接す
る永久磁石材同士の距離間隔をこの切り欠きによって広
げることにより、空気の有する高絶縁性を利用して磁束
の短絡防止（絶縁）を図るものである。８は多数の回転
子用鉄板を一体的に積層組み立てるためのカシメロッド
（図示せず）が挿入される孔である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上述べた従来例にお
いて、電動機の回転数をＮ、極数をＰ、周波数をｆとす
るとき、回転数Ｎは Ｎ＝１２０ｆ／Ｐの式で表わされ
るが、従来例のものは４極電動機であるため２極電動機
に比較して、同じ電動機回転数を得るためには、インバ
ータ回路側では２倍の周波数が必要となり、そのためチ
ョッピング周波数も２倍とする必要があるので、インバ
ータ回路におけるトランジスタ等はスイッチング応答性
の良い高スイッチング・高コストのものが要求され、ま
たスイッチング回路損失の増加からインバータ変換効率
の低下を招き、さらに高速回転領域の電動機出力を十分
に得るためにはモータ効率の低下を来すという不具合が
あった。本発明は従来技術の上記課題（問題点）を解決
するようにした永久磁石界磁型の回転電機の回転子を提
供することを目的とする。
いて、電動機の回転数をＮ、極数をＰ、周波数をｆとす
るとき、回転数Ｎは Ｎ＝１２０ｆ／Ｐの式で表わされ
るが、従来例のものは４極電動機であるため２極電動機
に比較して、同じ電動機回転数を得るためには、インバ
ータ回路側では２倍の周波数が必要となり、そのためチ
ョッピング周波数も２倍とする必要があるので、インバ
ータ回路におけるトランジスタ等はスイッチング応答性
の良い高スイッチング・高コストのものが要求され、ま
たスイッチング回路損失の増加からインバータ変換効率
の低下を招き、さらに高速回転領域の電動機出力を十分
に得るためにはモータ効率の低下を来すという不具合が
あった。本発明は従来技術の上記課題（問題点）を解決
するようにした永久磁石界磁型の回転電機の回転子を提
供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記型課題を
解決するために、互いに隣り合う一対の磁極間には磁束
の短絡を防止するための手段を設けて通常の異極間とな
るように磁気的間隔を隔てるようにし、一方、これらの
磁極の他方端側には磁束の短絡を防止するための手段を
設けないことにより磁気的間隔を近接させ、隣り合う複
数個の永久磁石材で１磁極を形成し、全体として整数の
極対数を形成するように構成とした。この場合、前記磁
束の短絡を防止する手段が回転子鉄心のスロット間に設
けたスリットまたは、回転子鉄心の外周に設けられた切
り欠きで構成すれば良い
解決するために、互いに隣り合う一対の磁極間には磁束
の短絡を防止するための手段を設けて通常の異極間とな
るように磁気的間隔を隔てるようにし、一方、これらの
磁極の他方端側には磁束の短絡を防止するための手段を
設けないことにより磁気的間隔を近接させ、隣り合う複
数個の永久磁石材で１磁極を形成し、全体として整数の
極対数を形成するように構成とした。この場合、前記磁
束の短絡を防止する手段が回転子鉄心のスロット間に設
けたスリットまたは、回転子鉄心の外周に設けられた切
り欠きで構成すれば良い
【０００６】
【作用】互いに隣り合う一対の磁極間には該手段を設
け、該磁極の他方端側には該手段を設けないという構成
により、隣り合う複数個の永久磁石材で１磁極を形成さ
れるから、電動機の全体としての極数が、たとえば、４
極から２極へというように容易に減少される。
け、該磁極の他方端側には該手段を設けないという構成
により、隣り合う複数個の永久磁石材で１磁極を形成さ
れるから、電動機の全体としての極数が、たとえば、４
極から２極へというように容易に減少される。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の第１〜第４の各実施例につき
図１から図４までを参照して詳細に述べる。 （第１実施例）図１は本発明の第１実施例を示す電動機
回転子の磁性鉄板を示す平面図である。なお、同図にお
いて、従来のものと対応する構成については図５（ｂ）
のものと同一の符号を付して示した。図１に示すよう
に、第１実施例のものでは、第１の従来例のものにおい
て、複数磁極の互いに隣り合う磁極間に磁束の短絡を防
止するための手段としての設けられていたスリット３Ｂ
及び３Ｄを省略した点にその構成上の特徴がある。従っ
て、設けられたスリット３Ａ及び３Ｃは回転子のシャフ
ト孔４の中心を通る単一半径上に配置される。このよう
な構成にすれば、永久磁石材２Ａ、２Ｂ間及び２Ｃ、２
Ｄ間はそれぞれ空隙３Ａ、３Ｃが設けられているので磁
束の短絡が防止されるが、永久磁石材２Ｂ、２Ｃ間及び
２Ｄ、２Ａ間には空隙が存在しないので、磁束が短絡さ
れ実質上２極の電動機の回転子となる。
図１から図４までを参照して詳細に述べる。 （第１実施例）図１は本発明の第１実施例を示す電動機
回転子の磁性鉄板を示す平面図である。なお、同図にお
いて、従来のものと対応する構成については図５（ｂ）
のものと同一の符号を付して示した。図１に示すよう
に、第１実施例のものでは、第１の従来例のものにおい
て、複数磁極の互いに隣り合う磁極間に磁束の短絡を防
止するための手段としての設けられていたスリット３Ｂ
及び３Ｄを省略した点にその構成上の特徴がある。従っ
て、設けられたスリット３Ａ及び３Ｃは回転子のシャフ
ト孔４の中心を通る単一半径上に配置される。このよう
な構成にすれば、永久磁石材２Ａ、２Ｂ間及び２Ｃ、２
Ｄ間はそれぞれ空隙３Ａ、３Ｃが設けられているので磁
束の短絡が防止されるが、永久磁石材２Ｂ、２Ｃ間及び
２Ｄ、２Ａ間には空隙が存在しないので、磁束が短絡さ
れ実質上２極の電動機の回転子となる。
【０００８】（第２実施例）図２は、本発明の第２実施
例を示す磁性鉄板の平面図で、本実施例のものでは、弓
形状のスロット１Ｅ、１Ｆを１８０゜に亙って形成し、
このスロット１Ｅ、１Ｆに合致する２個の永久磁石材９
Ａ、９Ｂを圧入するようにした点に構成上の特徴があ
る。なお、この他の構成は図１に準じて符号を付して示
してある。この場合には、２個の永久磁石材９Ａ、９Ｂ
によって２極の電動機の回転子が構成される。
例を示す磁性鉄板の平面図で、本実施例のものでは、弓
形状のスロット１Ｅ、１Ｆを１８０゜に亙って形成し、
このスロット１Ｅ、１Ｆに合致する２個の永久磁石材９
Ａ、９Ｂを圧入するようにした点に構成上の特徴があ
る。なお、この他の構成は図１に準じて符号を付して示
してある。この場合には、２個の永久磁石材９Ａ、９Ｂ
によって２極の電動機の回転子が構成される。
【０００９】（第３実施例）図３は、本発明の第３実施
例を示す磁性鉄板の平面図である。本実施例のもので
は、第２の従来例のものにおいて、複数磁極の互いに隣
り合う磁極間に磁束の短絡を防止するための手段として
の切り欠き７Ａ及び７Ｃを省略した点にその構成上の特
徴がある。従って、図３において、第２の従来例と対応
するものについては、図６と同一の符号を付して示し
た。なお、設けられた切り欠き７Ｂ及び７Ｄは回転子の
シャフト孔４の中心を通る単一半径上に配置される。こ
のような構成にすれば、永久磁石材６Ａ、６Ｄ間及び６
Ｂ、６Ｃ間はそれぞれ切り欠き７Ｄ、７Ｂによって、磁
束の短絡が防止されるが、永久磁石材６Ａ、６Ｂ間及び
６Ｃ、６Ｄ間には切り欠きが存在しないので、磁束が短
絡され実質的に２極電動機回転子となる。
例を示す磁性鉄板の平面図である。本実施例のもので
は、第２の従来例のものにおいて、複数磁極の互いに隣
り合う磁極間に磁束の短絡を防止するための手段として
の切り欠き７Ａ及び７Ｃを省略した点にその構成上の特
徴がある。従って、図３において、第２の従来例と対応
するものについては、図６と同一の符号を付して示し
た。なお、設けられた切り欠き７Ｂ及び７Ｄは回転子の
シャフト孔４の中心を通る単一半径上に配置される。こ
のような構成にすれば、永久磁石材６Ａ、６Ｄ間及び６
Ｂ、６Ｃ間はそれぞれ切り欠き７Ｄ、７Ｂによって、磁
束の短絡が防止されるが、永久磁石材６Ａ、６Ｂ間及び
６Ｃ、６Ｄ間には切り欠きが存在しないので、磁束が短
絡され実質的に２極電動機回転子となる。
【００１０】（第４実施例）図４は、本発明の第４実施
例を示す磁性鉄板の平面図である。本実施例の構成上の
特徴は第２の従来例において永久磁石材６Ｂ、６Ｄを省
略し、永久磁石材６Ａ、６Ｃのみの２個が設けられてい
る点である。なお、その他の構成は図３に準じて符号を
付して示した。このような構成の場合、永久磁石材は６
Ａ、６Ｃのみであるから、切り欠き７Ａ〜７Ｄによって
磁束は影響を受けず２極の電動機の回転子となる。な
お、上記の各実施例では、４極の回転電機の構成から２
極の回転電機へと減少させる場合について説明したが、
たとえば、８極から４極へ減少させる回転電機について
も適用できることは勿論である。
例を示す磁性鉄板の平面図である。本実施例の構成上の
特徴は第２の従来例において永久磁石材６Ｂ、６Ｄを省
略し、永久磁石材６Ａ、６Ｃのみの２個が設けられてい
る点である。なお、その他の構成は図３に準じて符号を
付して示した。このような構成の場合、永久磁石材は６
Ａ、６Ｃのみであるから、切り欠き７Ａ〜７Ｄによって
磁束は影響を受けず２極の電動機の回転子となる。な
お、上記の各実施例では、４極の回転電機の構成から２
極の回転電機へと減少させる場合について説明したが、
たとえば、８極から４極へ減少させる回転電機について
も適用できることは勿論である。
【００１１】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、一
対の磁極間には磁束の短絡を防止するための手段を設
け、該磁極の他方端側には該手段を設けないという比較
的簡単な構成により、電動機の極数を容易に減少せしめ
得る。この結果、例えば４極電動機から２極電動機とす
ることにより、チョッピング周波数を半減せしめること
が可能となり、インバータ回路におけるトランジスタ等
はスイッチング応答性の良い高スイッチング・高コスト
のものを必要とせず、またスイッチング回路損失の減少
からインバータ変換効率の向上及びモータ効率の向上が
達成され得る。
対の磁極間には磁束の短絡を防止するための手段を設
け、該磁極の他方端側には該手段を設けないという比較
的簡単な構成により、電動機の極数を容易に減少せしめ
得る。この結果、例えば４極電動機から２極電動機とす
ることにより、チョッピング周波数を半減せしめること
が可能となり、インバータ回路におけるトランジスタ等
はスイッチング応答性の良い高スイッチング・高コスト
のものを必要とせず、またスイッチング回路損失の減少
からインバータ変換効率の向上及びモータ効率の向上が
達成され得る。
【図１】本発明の第１実施例としての電動機回転子を示
す平面図である。
す平面図である。
【図２】本発明の第２実施例としての電動機回転子を示
す平面図である。
す平面図である。
【図３】本発明の第３実施例としての電動機回転子を示
す平面図である。
す平面図である。
【図４】本発明の第４実施例としての電動機回転子を示
す平面図である。
す平面図である。
【図５】第１の従来例を示すもので、同図（ａ）及び
（ｂ）は夫々電動機の回転子鉄心及び電動機の回転子の
平面図である。
（ｂ）は夫々電動機の回転子鉄心及び電動機の回転子の
平面図である。
【図６】第２の従来例を示すもので、同図（ａ）及び
（ｂ）は夫々電動機の回転子鉄心及び電動機の回転子の
平面図である。
（ｂ）は夫々電動機の回転子鉄心及び電動機の回転子の
平面図である。
１Ａ〜１Ｄ：スロット ２Ａ〜２Ｄ、６Ａ〜６Ｄ、９Ａ、９Ｂ：永久磁石材 ３Ａ、３Ｃ：スリット ５Ａ、５Ｃ：スロット ７Ａ〜７Ｄ：切り欠き
Claims (2)
- 【請求項１】 複数の永久磁石材を所定スロット内に圧
入してなる永久磁石界磁型の回転電機の回転子におい
て、互いに隣り合う一対の磁極間には磁束の短絡を防止
するための手段を設けて通常の異極間となるように磁気
的間隔を隔てるようにし、一方、これらの磁極の他方端
側には磁束の短絡を防止するための手段を設けないこと
により磁気的間隔を近接させ、隣り合う複数個の永久磁
石材で１磁極を形成するようにし、全体として整数の極
対数を形成するようにしたことを特徴とする永久磁石界
磁型の回転電機の回転子。 - 【請求項２】 前記磁束の短絡を防止する手段が回転子
鉄心のスロット間に設けたスリットまたは、回転子鉄心
の外周に設けられた切り欠きである請求項１記載の永久
磁石界磁型の回転電機の回転子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6086360A JPH0731087A (ja) | 1993-05-13 | 1994-04-25 | 永久磁石界磁型の回転電機の回転子 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13414993 | 1993-05-13 | ||
| JP5-134149 | 1993-05-13 | ||
| JP6086360A JPH0731087A (ja) | 1993-05-13 | 1994-04-25 | 永久磁石界磁型の回転電機の回転子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0731087A true JPH0731087A (ja) | 1995-01-31 |
Family
ID=26427493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6086360A Pending JPH0731087A (ja) | 1993-05-13 | 1994-04-25 | 永久磁石界磁型の回転電機の回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0731087A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990073260A (ko) * | 1999-06-26 | 1999-10-05 | 김원덕 | 영구자석매입형3단전기자직류전동기 |
| US6798103B2 (en) | 1996-10-18 | 2004-09-28 | Hitachi, Ltd. | Permanent magnet electric rotating machine and electromotive vehicle using permanent magnet electric rotating machine |
| JP2010068705A (ja) * | 2008-08-15 | 2010-03-25 | Ihi Corp | モータ |
| JP2010098931A (ja) * | 2008-09-17 | 2010-04-30 | Ihi Corp | モータ |
| JP2012034432A (ja) * | 2010-07-28 | 2012-02-16 | Toyota Motor Corp | 回転電機 |
-
1994
- 1994-04-25 JP JP6086360A patent/JPH0731087A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7446448B2 (en) | 1996-10-18 | 2008-11-04 | Hitachi, Ltd. | Permanent magnet electric rotating machine and electromotive vehicle using permanent magnet electric rotating machine |
| US7808144B2 (en) | 1996-10-18 | 2010-10-05 | Hitachi, Ltd. | Permanent magnet electric rotating machine and electromotive vehicle using permanent magnet electric rotating machine |
| US6822360B2 (en) | 1996-10-18 | 2004-11-23 | Hitachi, Ltd. | Permanent magnet electric rotating machine and electromotive vehicle using permanent magnet electric rotating machine |
| US6876117B2 (en) | 1996-10-18 | 2005-04-05 | Hitachi, Ltd. | Permanent magnet electric rotating machine and electromotive vehicle using permanent magnet electric rotating machine |
| US7119470B2 (en) | 1996-10-18 | 2006-10-10 | Hitachi, Ltd. | Permanent magnet electric rotating machine and electromotive vehicle using permanent magnet electric rotating machine |
| US7378773B2 (en) | 1996-10-18 | 2008-05-27 | Hitachi, Ltd. | Permanent magnet electric rotating machine and electromotive vehicle using permanent magnet electric rotating machine |
| US6798103B2 (en) | 1996-10-18 | 2004-09-28 | Hitachi, Ltd. | Permanent magnet electric rotating machine and electromotive vehicle using permanent magnet electric rotating machine |
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