旋转电机制造技术

本发明专利技术提供一种能够抑制永久磁铁的退磁并提高转矩的旋转电机。该旋转电机具备：定子，其具有定子铁芯和卷绕安装于定子铁芯的电枢绕组；以及转子，其具有转子铁芯、埋设于转子铁芯的多个永久磁铁、以及固定于转子铁芯的旋转轴，其中，多个永久磁铁具有矩形截面，各个永久磁铁内的磁通密度在每个区域发生变化，永久磁铁的磁通的取向方向相对于与矩形截面的长边垂直且在长边的中间通过的永久磁铁的中心轴倾斜。倾斜。倾斜。

【技术实现步骤摘要】
旋转电机


[0001]本专利技术涉及一种转子具备励磁用的永久磁铁的旋转电机。

技术介绍

[0002]近年来，在旋转电机中，励磁使用永久磁铁，实现小型化和高效率化。作为使用永久磁铁的旋转电机的小型化和高效率化的方法，可举出扩大永久磁铁的表面积，增加永久磁铁的磁通量的方法。而且，作为用于增加永久磁铁的磁通量的方法之一，有研究永久磁铁的特性、形状、配置的方法。
[0003]作为与旋转电机所使用的永久磁铁的特性及形状、配置相关的现有技术，例如已知有专利文献1所记载的技术。在该专利文献1中，使埋设于转子的永久磁铁在每一极中为多个稀土类磁铁，由磁通密度在相对于转子的旋转方向的旋转超前侧和旋转滞后侧不同的两种构成。根据这样的永久磁铁的形状、配置，能够降低永久磁铁所产生的涡流损耗，提高旋转电机的效率。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2015
‑
53801号公报

技术实现思路

[0007]专利技术所要解决的课题
[0008]但是，在上述专利文献1中，没有充分解决如下问题：多个永久磁铁的端部、即转子的外周侧附近的角部因定子所具备的电枢绕组产生的磁场而容易退磁。因此，永久磁铁的磁通量减少，有导致旋转电机的转矩特性降低的担忧。
[0009]这样，在本专利技术中，提供一种能够抑制永久磁铁的退磁并且提高转矩特性的旋转电机。
[0010]用于解决课题的方案
[0011]本专利技术如果举出其一例，则一种旋转电机具备：定子，其具有定子铁芯和卷绕安装于定子铁芯的电枢绕组；以及转子，其具有转子铁芯、埋设于转子铁芯的多个永久磁铁、以及固定于转子铁芯的旋转轴，其中，多个永久磁铁具有矩形截面，各个永久磁铁内的磁通密度在每个区域发生变化，永久磁铁的磁通的取向方向相对于与矩形截面的长边垂直且在长边的中间通过的永久磁铁的中心轴倾斜。
[0012]专利技术的效果如下。
[0013]根据本专利技术，能够抑制永久磁铁的退磁并且提高转矩特性。
附图说明
[0014]图1是实施例1中的旋转电机的定子及转子的从轴向观察到的剖视图。
[0015]图2是以包含图1所示的旋转电机的旋转轴的平面剖切的剖视图。
[0016]图3是实施例1中的旋转电机的转子的从轴向观察到的剖视图。
[0017]图4是示出图3所示的转子截面中的一个磁极份儿的截面的局部剖视图。
[0018]图5是示出实施例1中的旋转电机的总转矩、磁转矩、磁阻转矩的相位关系的图。
[0019]图6是实施例1中的旋转电机的转矩特性图。
[0020]图7是实施例2中的旋转电机的转子的从轴向观察到的局部剖视图。
[0021]图8是实施例3中的旋转电机的转子的从轴向观察到的局部剖视图。
[0022]图9是实施例4中的旋转电机的转子的从轴向观察到的局部剖视图。
[0023]图10是实施例5中的旋转电机的转子的从轴向观察到的局部剖视图。
[0024]符号说明
[0025]1—旋转电机，2—定子，3—转子，4—齿，5—铁芯背部，6—定子铁芯，7—定子槽，12—转子铁芯，13—磁铁插入孔，14—永久磁铁，15—旋转轴，40—电枢绕组。
具体实施方式
[0026]以下，使用附图对本专利技术的实施例进行说明。
[0027]此外，在以下的实施例中，使用在转子铁芯中埋设永久磁铁的埋入磁铁型的旋转电机进行说明，将其作为同步电动机进行动作。并且，在以下的实施例中，以转子的磁极数为8极、定子的槽数为48的情况为例进行说明。其中，磁极数与槽数的组合不限定于8极、48槽，能够根据所希望的马达特性来适当设定。并且，在本实施例中，“轴向”示出转子的旋转轴方向，“径向”示出转子的径向，“周向”示出转子的周向。
[0028]【实施例1】
[0029]首先，使用图1、图2，对本实施例中的旋转电机的整体结构简要地进行说明。
[0030]图1是本实施例中的旋转电机的定子及转子的从轴向观察到的剖视图。如图1所示，旋转电机1由定子2和以能够旋转的方式隔着预定的间隙配置于定子2的内侧的转子3构成。
[0031]在转子3固定地设有与负载机械连接的作为旋转轴的旋转轴15。
[0032]定子2具有由磁性体构成的定子铁芯6。定子铁芯6由铁芯背部5和从铁芯背部5朝向径向内侧突出的多个齿4构成。多个齿4沿其径向在外周侧由铁芯背部5连结。并且，多个齿4在周向上等间隔地排列。在周向相邻的两个齿4之间设有朝向转子3的最外周表面开口且卷绕安装作为三相绕组的电枢绕组(图1中未示出)的定子槽7。
[0033]在本实施例中，电枢绕组以分布绕组的方式卷绕安装于多个(在本实施例中为48个)槽。此外，电枢绕组也可以是集中绕组。
[0034]转子3具有：由磁性体构成的转子铁芯12；以及多个永久磁铁，其埋设于沿周向排列地构成于转子铁芯12的多个磁极的每一个磁极中。转子3的一个磁极由1个永久磁铁14构成。在本实施例中，如图1所示，由8个永久磁铁构成8极的磁极。永久磁铁14从旋转轴15的轴向向磁铁插入孔13插入。在下文中说明转子3的更详细的结构。
[0035]图2是以包含图1所示的旋转电机1的旋转轴的平面剖切的剖视图。此外，图2中省略了支撑定子2及转子3的壳体、框架、轴承等的图示。
[0036]如图2所示，定子铁芯6及转子铁芯12由层叠多个薄板30而成的层叠体构成，其中，薄板30由硅钢板等磁性体构成。由此，降低定子铁芯6及圆柱状的转子铁芯12所产生的涡流
损耗等铁损。多个薄板30通过焊接、铆接等相互接合而成为一体化。定子槽7沿轴向贯通定子铁芯6。并且，磁铁插入孔13沿轴向贯通转子铁芯12。
[0037]在构成电枢绕组40的多个导体线材中，通过定子槽7的部分构成线圈侧，从定子槽7向定子2外突出的部分构成线圈端部。
[0038]永久磁铁14是轴向的长度与磁铁插入孔13相同的一个板状(长方形截面)的磁铁。在本实施例中，永久磁铁14是稀土类磁铁(钕磁铁)。
[0039]此外，永久磁铁14也可以在轴向上分割为多个。并且，作为永久磁铁14，也可以使用廉价的铁氧体制等的永久磁铁。
[0040]在这样的旋转电机1中，若在定子2的电枢绕组流动三相交流电流，则产生旋转磁场。利用由该旋转磁场作用于转子3的电磁力，转子3旋转。由此，旋转电机1作为同步电动机进行动作。
[0041]接下来，使用图3、图4，对本实施例中的转子的详细结构进行说明。
[0042]图3是本实施例的旋转电机的转子的从轴向观察到的剖视图。如图3所示，在转子铁芯12的最外周表面与齿4的内周面之间，在径向上存在间隙长度g1的空隙。
[0043]在图3所示的转子截面中，相对于1个磁极配置有1个磁铁插入孔13，即在从旋转轴15的轴向观察时，磁铁插入孔13具有将与径向垂直的方向作为长度方向的长方形的截面。在各磁铁插入孔插入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种旋转电机，具备：定子，其具有定子铁芯和卷绕安装于该定子铁芯的电枢绕组；以及转子，其具有转子铁芯、埋设于该转子铁芯的多个永久磁铁、以及固定于上述转子铁芯的旋转轴，其特征在于，上述多个永久磁铁具有矩形截面，各个永久磁铁内的磁通密度在每个区域发生变化，上述永久磁铁的磁通的取向方向相对于与上述矩形截面的长边垂直且在长边的中间通过的永久磁铁的中心轴倾斜。2.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，在使上述转子的旋转方向相对于旋转轴为逆时针旋转时，上述多个永久磁铁各自的取向方向相对于永久磁铁的中心轴向逆时针方向侧倾斜。3.根据权利要求2所述的旋转电机，其特征在于，就上述多个永久磁铁而言，分别使永久磁铁的磁通密度随着相对于永久磁铁的中心轴从顺时针方向侧朝向逆时针方向侧变高。4.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，每一个磁极至少由2个以上的永久磁铁构成。5.根据权利要求4所述的旋转电机，其特征在于，在使上述转子的旋转方向相对于旋转轴为逆时针旋转时，关于上述每一个磁极的至少2个以上的永久磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：高畑良一，
申请(专利权)人：日立金属株式会社，
类型：发明
国别省市：