永磁体型电动机及电动助力转向装置制造方法及图纸

本发明专利技术获得一种能确保电动机的控制性并能利用磁阻转矩的永磁体型电动机。电枢绕组(12)是多组多相绕组，所述电枢绕组(12)的多个组分别由独立的逆变器提供电流，转子铁心(18)的表面部沿周向配置有永磁体(19)，相邻的所述永磁体(19)的极性彼此相反，相邻的所述永磁体(19)之间设有由从所述转子铁心(18)突出设置的磁性体构成的突起部(46)，所述突起部(46)与所述永磁体(19)之间在转轴方向上夹有非磁性的间隙部(47)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及由在定子铁心上卷绕有多重多相绕组的定子、以及在与转子铁心相邻 配置的不同极性的永磁体之间设有磁性体的突起部的转子所构成的永磁体型电动机、以及 搭载有该永磁体型电动机的电动助力转向装置。
技术介绍
专利文献1公开了在一个交流电动机内有多个多相绕组群的多重多相绕组电动 机，该多相绕组群由多相绕组和对该多相绕组进行驱动的逆变器构成。在这种电动机中，通 过对某一个多相绕组和其它多相绕组彼此的逆变器进行通电，使得该某一个多相绕组所产 生的转矩脉动与其它多相绕组所产生的转矩脉动的相位相反，从而能抵消整个电动机的转 矩脉动。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本专利特开平7 - 298685号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题 然而，在多重多相绕组的交流电动机中，若将多个多相绕组靠近配置，则某一多相 绕组所产生的磁通会与其它多相绕组交链，从而在上述其它多相绕组中产生电压。这会作 为干扰而通过其它多相绕组的逆变器叠加到用于进行通电的施加电压中，因此存在使彼此 的多相绕组所产生的转矩脉动相位相反而互相抵消的电动机控制变得更难的问题。 本专利技术鉴于上述课题，提供一种能确保电动机的控制性的永磁体型电动机、以及搭载 该永磁体型电动机的电动助力转向装置。 解决技术问题所采用的技术方案 本专利技术的永磁体型电动机包括：定子，该定子具有在槽中收纳有电枢绕组的定子 铁心；以及转子，该转子具有在所述定子的内周侧隔着空气间隙而与所述定子相对的转子 铁心，且由转轴以能够自由旋转的方式进行支承，所述电枢绕组为多组多相绕组，所述电枢 绕组的多个组分别由独立的逆变器提供电流。 在所述转子铁心的表面部，在周向上配置有永磁体，相邻的所述永磁体的极性彼此相 反，在相邻的所述永磁体之间设置有由从所述转子铁心突出设置的磁性体构成的突起部， 所述突起部与所述永磁体之间，在整个转轴方向或转轴方向的一部分上夹有非磁性的间隙 部。 专利技术效果 本专利技术所涉及的永磁体型电动机对于多重多相绕组交流电动机，在相邻的永磁体 之间设有磁性体的突起部，因此在各个多相绕组中能增大磁阻转矩，能提高电动机的输出。 另一方面，通过在转子铁心的表面部配置永磁体，从而能增大转子与定子之间的磁间隙，并 且通过在永磁体与突起部之间设置非磁性的间隙部，从而能抑制多相绕组间的磁耦合、即 互感的增加，因此即使在电流的控制响应频率较高的情况下，多相绕组之间的干扰电压也 不容易相互叠加，能实现抵消转矩脉动这样的电动机控制。并且，在搭载有本专利技术所涉及的 永磁体型电动机的电动助力转向装置中也能起到同样的效果。 关于本专利技术的上述以外的目的、特征、观点及效果，可以通过参照附图所进行的以下本 专利技术的详细说明来进一步明确。【附图说明】 图1是表示本专利技术的实施方式1中的多重多相绕组交流电动机的电枢绕组的连接 方法的说明图。 图2是表示实施方式1中的多重多相绕组交流电动机的组间的电枢绕组的等效电路的 说明图。 图3是表示实施方式1中的多重多相绕组交流电动机的q轴的等效电路结构的说明 图。 图4是表示实施方式1中的电动驱动装置的结构的说明图。 图5是表示实施方式1中的多重多相绕组的永磁体型电动机的结构的剖视图。 图6是对实施方式1中的多重多相绕组交流电动机的驱动方法进行说明的电路图。 图7是表示实施方式1中的多重多相绕组交流电动机的转矩特性的说明图。 图8是简要示出实施方式2所涉及的转子的说明图。 图9是表示改变图8中突起部与定子铁心相对的面所占的电气角度Θ t时的无负载转 速、铁心长度的图。 图10是简要示出实施方式3所涉及的转子的说明图。 图11是表示使图10中永磁体的厚度Tm恒定而改变突起部的高度h时的无负载转速、 铁心长度的图。 图12是简要示出实施方式4所涉及的转子的说明图。 图13是表示使图12中的突起部的宽度保持恒定的状态下改变永磁体与突起部的间隔 时的额定转矩的变化的图。 图14是表示实施方式5中的转子的结构的说明图。 图15是表示实施方式1中的转子的立体图。 图16是表示实施方式6中的转子的立体图。 图17是表示实施方式1中的电动机端子的电压波形的说明图。 图18是表示通常的电动助力转向装置的结构的说明图。【具体实施方式】 实施方式1 图18是表示汽车的通常的电动助力转向装置的结构的说明图。驾驶员操作方向盘（未 图示），其转矩通过转向轴（未图示）传递到轴3。此时，转矩传感器4检测出的转矩转换 为电信号，并通过电缆（未图示）经由连接器1传递到EQJ (Electronic Control Unit :电 子控制单元）。ECU具备对控制基板和电动机进行驱动的逆变器电路。另一方面，车速等汽 车信息被转换为电信号，并经由连接器2传输至ECU。ECU基于该转矩和车速等汽车信息来 运算所需的辅助转矩，通过逆变器向永磁体型电动机5提供电流。 永磁体型电动机5沿平行于齿条轴的移动方向Dr (箭头所示）的方向进行配置。 从电池或交流发电机通过电源连接器6向ECU进行供电。电动机5所产生的转矩由齿轮箱 7进行减速，并产生使位于外壳8内部的齿条轴（未图示）沿箭头方向Dr移动的推力来辅 助驾驶员的转向力，上述齿轮箱7中内置有传送带（未图示）和球形螺钉（未图示）。由 此，横拉杆9移动，轮胎转动从而能使车辆转向。能利用永磁体型电动机5的转矩来进行辅 助，使得驾驶员能以较少的转向力使车辆转向。此外，设置齿条防尘套（rack boot) 10以使 得异物不会进入装置内。电动机5与ECU形成一体，构成电动驱动装置。 图4是表示实施方式1中的电动驱动装置的结构的说明图。另外，各图中相同的标 号表示相同或相当的部分。电动驱动装置采用本专利技术的永磁体型电动机即多重多相绕组交 流电动机与ECU-体的结构。首先，对具有多重多相绕组的永磁体型电动机进行说明。永 磁体型电动机5具有由电磁钢板层叠构成的定子铁心11、收纳在定子铁心11中的电枢绕组 12、以及对定子铁心11进行固定的框架13。而且，框架13由设置于电动机5前表面部的外 壳14和螺栓15固定。外壳14上设有轴承15a，轴承15a与轴承15b -同对转轴（轴）16 进行支承，以使其自由旋转。轴承15b支承于壁部17,该壁部17设置为与框架13成为一 体，或单独进行设置。将转子铁心18压入轴16,将永磁体19固定于转子铁心18。轴16的 前端部与对齿条轴进行驱动的滑轮20相结合。轴16的后端部与传感器用永磁体21相结 合。 框架13通过设置在电动机5背面部的兼用作散热器24的外壳来进行固定。散热 器24的背面部密封固定有壳体25。ECU的控制基板26以及构成对电动机5进行驱动的逆 变器电路的开关元件27夹着中间构件34收纳在壳体25的内部。开关元件27放置在散热 器24上并对所产生的热进行释放。在对电动机5的旋转位置进行检测的传感器部28中， 带磁传感器29的基板30设置为与和轴16相结合的传感器用永磁体21相对，将由磁传感 器29检测出的电动机5的旋转位置经由连接构件31输出到控制基板26。32是将连接构 件31固接于基板30的支承部，33是相对于基板30设置在散热器24上的凹部33。 图5是表示多重多相绕组的永磁体型电动机的结构的剖视图。转子4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁体型电动机，其特征在于，包括：定子，该定子具有在槽中收纳有电枢绕组的定子铁心；以及转子，该转子具有在所述定子的内周侧隔着空气间隙而与所述定子相对的转子铁心，且由转轴以能够自由旋转的方式进行支承，所述电枢绕组为多组多相绕组，所述电枢绕组的多个组分别由独立的逆变器提供电流，在所述转子铁心的表面部上，沿周向配置有永磁体，相邻的所述永磁体的极性彼此相反，在相邻的所述永磁体之间设置有由磁性体构成的突起部，所述磁性体设置为从所述转子铁心突出，在所述突起部与所述永磁体之间，在整个转轴方向或转轴方向的一部分上夹有非磁性的间隙部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：广谷迪，家藤美奈子，泷泽勇二，川崎祥子，中野正嗣，有働丰秋，阿久津悟，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP