励磁子(20、120)构成具备具有电枢绕组(51)的电枢(50)的旋转电机(10),且在径向上与电枢对置地配置。励磁子具备在周向上具有极性交替的多个磁极的磁铁(31、35、36、123、143),以作为磁极中心的d轴侧的易磁化轴的方向与作为磁极边界的q轴侧的易磁化轴的方向相比接近d轴侧的方向的方式进行磁铁的取向,在磁铁中,在易磁化轴的方向和与易磁化轴垂直的方向上线膨胀系数不同。线膨胀系数不同。线膨胀系数不同。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】励磁子
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请主张于2021年3月1日申请的日本申请编号2021-032025的优先权,并在此引用其全部内容。
[0003]本公开涉及构成旋转电机的励磁子。
技术介绍
[0004]作为励磁子,已知有构成具备具有电枢绕组的电枢的旋转电机,并在径向上与电枢对置地配置的励磁子。例如,如专利文献1所示,已知有使用励磁子作为表面磁铁型的转子的旋转电机。
[0005]专利文献1:日本特开2019-24296号公报
[0006]由于励磁子具有的磁铁的温度变化,而磁铁的尺寸可能在周向上变化。随之,有对磁铁施加热应力的担心。
技术实现思路
[0007]本公开是鉴于上述情况而完成的,其主要的目的在于提供能够降低施加给磁铁的热应力的励磁子。
[0008]方式1是在构成具备具有电枢绕组的电枢的旋转电机,且在径向上与上述电枢对置地配置的励磁子中,具备在周向上具有极性交替的多个磁极的磁铁,以作为磁极中心的d轴侧的易磁化轴的方向与作为磁极边界的q轴侧的易磁化轴的方向相比接近d轴侧的方向的方式进行上述磁铁的取向,在上述磁铁中,在易磁化轴的方向和与易磁化轴垂直的方向上线膨胀系数不同。
[0009]在方式1中,磁铁在易磁化轴的方向和与易磁化轴垂直的方向上线膨胀系数不同。该情况下,通过以d轴侧的易磁化轴的方向与q轴侧的易磁化轴的方向相比接近d轴的方向的方式进行磁铁的取向,从而在周向上,d轴侧的线膨胀系数与q轴侧的线膨胀系数不同。因此,在磁铁的d轴侧、和磁铁的q轴侧,磁铁的温度变化所引起的周向上的尺寸的变化不同。因此,能够抑制作为磁铁整体的周向上的尺寸的变化。其结果,能够降低施加给磁铁的热应力。
[0010]方式2是在方式1中,在上述磁铁中,易磁化轴的方向的线膨胀系数为正,与易磁化轴垂直的方向的线膨胀系数为负。
[0011]根据方式2,在磁铁中,温度越高,d轴侧的周向上的尺寸越小,q轴侧的周向上的尺寸越大。另一方面,在磁铁中,温度越低,d轴侧的周向上的尺寸越大,q轴侧的周向上的尺寸越小。因此,能够合适地抑制作为磁铁整体的周向上的尺寸的变化。
[0012]方式3是在方式2中,在具备具有安装有上述磁铁的周面的磁铁保持部的表面磁铁型的励磁子中,上述磁铁由被沿周向分割的多个分割磁铁构成,在周向上相邻的上述各分
割磁铁的切面相互抵接。
[0013]在方式3中,在产生了磁铁的温度变化所引起的磁铁的尺寸变化的情况下,在周向上相邻的各分割磁铁彼此推挤的方向的热应力、或者相邻的各分割磁铁彼此远离的方向的热应力容易增大。对于这一点,使用易磁化轴的方向的线膨胀系数为正,与易磁化轴垂直的方向的线膨胀系数为负的磁铁的优点较大。
[0014]方式4是在方式2中,在具备具有安装有上述磁铁的周面的磁铁保持部的表面磁铁型的励磁子中,上述磁铁由被沿周向分割的多个分割磁铁构成,具备从上述磁铁保持部在径向上向上述电枢侧突出,且线膨胀系数为正的突出部,上述分割磁铁的周向上的端部与上述突出部抵接。
[0015]在方式4中,例如为了分割磁铁相对于磁铁保持部的定位,而励磁子具备突出部。在方式4中,在产生了磁铁的温度变化所引起的磁铁的尺寸变化的情况下,在周向上在分割磁铁与突出部之间推挤的方向的热应力、或者分割磁铁与突出部远离的方向的热应力容易增大。对于这一点,使用易磁化轴的方向的线膨胀系数为正,与易磁化轴垂直的方向的线膨胀系数为负的磁铁的优点较大。
[0016]方式5是在方式2~4的任意一个中,在上述磁铁中,易磁化轴的方向的线膨胀系数的绝对值比与易磁化轴垂直的方向的线膨胀系数的绝对值大,在将上述磁铁的d轴部中每个单位温度变化的周向上的尺寸变化量设为Fd,并将上述磁铁的q轴部中每个单位温度变化的周向上的尺寸变化量设为Fq的情况下,以d轴侧的易磁化轴的方向与q轴侧的易磁化轴的方向相比接近d轴侧的方向,并且,满足式1的方式进行上述磁铁的取向。
[0017][式1][0018][0019]在方式5中,在磁铁中,易磁化轴的方向的线膨胀系数的绝对值比与易磁化轴垂直的方向的线膨胀系数的绝对值大。因此,通过进行使磁铁磁通集中于d轴的取向,也就是以d轴侧的易磁化轴的方向与q轴侧的易磁化轴的方向相比接近d轴侧的方向的方式进行磁铁的取向,从而由上述|Fd/Fq|表示的比率小于1。该比率越接近1,伴随温度变化的磁铁的周向的尺寸变化量越小。因此,根据方式5,能够在实现使磁铁磁通集中于d轴的取向提高旋转电机的转矩的同时,合适地抑制伴随温度变化的磁铁的周向的尺寸变化。
[0020]在方式6中,在方式2中,在具备励磁子铁芯,并在形成于上述励磁子铁芯的磁铁收容孔收容有上述磁铁的埋入磁铁型的励磁子中,上述磁铁收容孔以及上述磁铁从d轴侧朝向q轴侧延伸为长条状,在上述磁铁中,易磁化轴的方向的线膨胀系数的绝对值比与易磁化轴垂直的方向的线膨胀系数的绝对值大,在将上述磁铁的d轴部中每个单位温度变化的长边方向上的尺寸变化量设为Gd,并将上述磁铁的q轴部中每个单位温度变化的长边方向上的尺寸变化量设为Gq的情况下,以d轴侧的易磁化轴的方向与q轴侧的易磁化轴的方向相比接近d轴侧的方向,并且,满足式2的方式进行上述磁铁的取向。
[0021][式2][0022][0023]根据方式6,在埋入磁铁型的励磁子中,能够在实现使磁铁磁通集中于d轴的取向提高旋转电机的转矩的同时,合适地抑制伴随温度变化的磁铁的周向的尺寸变化。
[0024]在方式7中,在方式1~6的任意一个中,磁铁由被沿轴向分割的多个磁铁的层叠体构成。
[0025]在方式7中,在产生了磁铁的温度变化所引起的磁铁的尺寸变化的情况下,在轴向上相邻的磁铁间的热应力容易增大。对于这一点,具备在易磁化轴的方向和与易磁化轴垂直的方向上线膨胀系数不同的磁铁的优点较大。
[0026]此外,作为磁铁,例如如方式8那样能够使用烧结钕磁铁。
附图说明
[0027]通过参照附图并且下述的详细的记述,本公开的上述目的以及其它的目的、特征、优点变得更加明确。该附图为:
[0028]图1是第一实施方式所涉及的旋转电机的纵剖视图,
[0029]图2是转子的横剖视图,
[0030]图3是表示磁铁的构成的图,
[0031]图4是在周向上展开磁铁单元的图,
[0032]图5是表示规定长度的图,
[0033]图6是在周向上展开第二实施方式所涉及的磁铁单元的图,
[0034]图7是在周向上展开第三实施方式所涉及的磁铁单元的图,
[0035]图8是第四实施方式所涉及的转子的横剖视图,
[0036]图9是表示规定长度的图,
[0037]图10是其它的实施方式所涉及的转子的横剖视图,
[0038]图11是表示其它的实施方式所涉及的层叠在轴向上的磁铁的图,
[0039]图12是表示其它的实施方式所涉及的磁铁的构成的图,
[0040]图13是表示其它的实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种励磁子,是构成具备具有电枢绕组(51)的电枢(50)的旋转电机(10),且在径向上与上述电枢对置地配置的励磁子(20、120),其中,具备在周向上具有极性交替的多个磁极的磁铁(31、35、36、123、143),以作为磁极中心的d轴侧的易磁化轴的方向与作为磁极边界的q轴侧的易磁化轴的方向相比接近d轴侧的方向的方式进行上述磁铁的取向,在上述磁铁中,在易磁化轴的方向和与易磁化轴垂直的方向上线膨胀系数不同。2.根据权利要求1所述的励磁子,其中,在上述磁铁中,易磁化轴的方向的线膨胀系数为正,与易磁化轴垂直的方向的线膨胀系数为负。3.根据权利要求2所述的励磁子,其中,在具备具有安装有上述磁铁(31、35、36)的周面的磁铁保持部(21)的表面磁铁型的励磁子(20)中,上述磁铁由被沿周向分割的多个分割磁铁构成,在周向上相邻的上述各分割磁铁的切面相互抵接。4.根据权利要求2所述的励磁子,其中,在具备具有安装有上述磁铁(31)的周面的磁铁保持部(21)的表面磁铁型的励磁子(20)中,上述磁铁由被沿周向分割的多个分割磁铁构成,上述励磁子具备突出部(33、34),该突出部从上述磁铁保持部在径向上向上述电枢侧突出,且线膨胀系数为正,上述分割磁铁的周向上的端部与上述突出部抵接。5.根据权利要求2~4中任意一项所述的励磁子,其中,在上述磁铁中,易...
【专利技术属性】
技术研发人员:高桥裕树,
申请(专利权)人:株式会社电装,
类型:发明
国别省市:
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