永磁式旋转机械制造技术

本发明专利技术提供一种永磁式旋转机械。转子的外周面包括曲率半径不同的第一曲线部分和第二曲线部分。在主磁极部设有容置第一永久磁铁的第一磁铁容置孔和容置第二永久磁铁的的第二磁铁容置孔。第一磁铁容置孔的外侧的壁以及内侧的壁形成为以中心点为中心的圆弧形状。第二磁铁容置孔的外侧的壁以及内侧的壁形成为以与中心点不同的中心点为中心的圆弧形状。第一永久磁铁(第二永久磁铁)的磁取向方向在中央部向中央部取向中心点会聚，在端部向比中央部取向中心点更远的端部取向中心点会聚。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在转子上设置的磁铁插入孔中插入了永久磁铁的永磁式旋转机械，特别涉及使永磁式旋转机械的效率提高的技术。
技术介绍
作为对空调机(空调装置)(air conditioner)或电冰箱(refrigerator)等的压缩机(compressor)进行驱动的电动机、对车辆(motor vehicle)或车载装置(apparatus installed in a motor vehicle)等进行驱动的电动机等，可以使用在转子上设置的磁铁插入孔中插入了永久磁铁的永磁式电动机(permanent magnet motor)(被称为“永久磁铁埋入式电动机(Interior Permanent Magnet Motor)”)。这种永磁式电动机例如具备设有齿(teeth)的定子(stator)、与齿的齿顶面(teeth top surface)隔着间隙(gap)可旋转地配置的转子。在转子上，对与转子的轴向垂直的截面进行观察时(when viewed in cross section perpendicular to the axial direction of the rotor),在周向上交替配置主磁极部(main magnetic pole)禾口辅助磁极部(auxiliary magnetic pole)。在主磁极部设有磁铁插入孔(magnet insert hole)，在磁铁插入孔中插入永久磁铁。该永磁式电动机能够利用由插入主磁极部的磁铁插入孔中的永久磁铁的磁通产生的磁转矩(magnet torque) 和由辅助磁极部的突极性(salient pole characteristics)产生的磁阻转矩(reluctance torque)这两者。在日本特开平1H85186号公报中，记载了具备如图6所示的转子830的永磁式电动机。另外，在图6中，表示了主磁极部c的部分，但其他的主磁极部也是相同的结构。图6所示的转子830在主磁极部c上，形成有第一磁铁插入孔832c和第二磁铁插入孔 834c0第一磁铁插入孔832c的外侧的壁(outside wall)(外周面一侧的壁(wall on the outer circumferential side))832cl 以及内侧的壁(inner wall)(中心一侧的壁(wall on the center side)) 832c2、第二磁铁插入孔83 的外侧的壁(外周面一侧的壁)834cl 以及内侧的壁(中心一侧的壁)834c2，形成为以主磁极部c的d轴(d-axis)上的公共的中心点(common center point on the d-axis) c811 为中心的圆弧形状(circular arc shape)。此外，在第一磁铁插入孔832c和第二磁铁插入孔83 之间设有内侧桥接部(inner bridge) 836c，在第一磁铁插入孔832c和转子830的外周面830A之间设有第一外侧桥接部 (first outer bridge) 837cl，在第二磁铁插入孔83 和转子830的外周面830A之间设有第二外侧桥接部(second outer bridge) 837c2。此外，在日本特开平7-39090号公报中记载了如下内容，S卩，为了通过使气隙磁通密度分布(air-gap magnetic flux density distribution)接近正弦波形状(sinusoidal waveform)来抑制因齿槽转矩(cogging torque)而引发的振动(vibration)或噪音(noise)，使永久磁铁的磁取向方向(direction ofthe magnetic orientation)向公共的取向中心点会聚(converge on the common center point of the magnetic orientation) (畐身寸￠(^] (radial orientation)，，)。为了提高这种永磁式电动机的效率，需要提高磁通量(amount of magnetic flux)。例如，通过加长在主磁极部形成的第一以及第二磁铁插入孔的外侧的壁的长度(在第一以及第二磁铁插入孔中插入的第一以及第二永久磁铁的外侧的面(outer surface)的长度)，从而使磁通量增大。或者，通过减少经由主磁极部设置的桥接部(在第一磁铁插入孔和第二磁铁插入孔之间设置的内侧桥接部，在第一磁铁插入孔和转子的外周面之间设置的第一外侧桥接部，在第二磁铁插入孔和转子的外周面之间设置的第二外侧桥接部)流通白勺失豆(amount of short-circuit magnetic flux), /AM^iIfflfi ( W^Ifflfi (amount of effective magnetic flux))增大。然而，上述的以往的永磁式电动机不能够充分地增加磁通量。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种通过进一步增加磁通量(有效磁通量)来进一步提高永磁式旋转机械的效率的技术。第一专利技术的永磁式旋转机械具有定子和转子。在转子上，在对与轴向垂直的截面进行观察时，沿轴向交替配置有主磁极部和辅助磁极部。在主磁极部设有磁铁插入孔，在磁铁插入孔中插入永久磁铁。永久磁铁的极性设定为使得相邻的主磁极部的极性为反极性。 本专利技术的永磁式旋转机械应用典型的是永久磁铁埋入式电动机。对与转子的轴向垂直的截面进行观察时(when viewed in cross section perpendicular to the axial direction of the rotor),转子的夕卜周面(outer circumferential surface of a rotro) 1 !!-(first curved portion)禾口H 二曲线部分(second curved portion)。第一曲线部分与主磁极部的d轴相交(intersect with d-axis)，并且形成为突部朝向外方向的第一曲线形状(first curve profile which bulges in the radially outward direction)。第二曲线部分与辅助磁极部的q轴 (q-axis)相交，并且形成为突部朝向外方向的第二曲线形状。第二曲线形状的曲率半径 (radius of curvature)设定为比第一曲线形状的曲率半径大。另外，所述“外方向”表示了对与转子的轴向垂直的截面进行观察时，从转子的中心点远离的方向。“d轴”是对与转子的轴向垂直的截面进行观察时，连接转子的中心点和主磁极部的周向的中心点(center of the main magnetic pole in the circumferential direction)的线。"q 轴，，是对与转子的轴向垂直的截面进行观察时，连接转子的中心点和辅助磁极部的周向的中心点的线。在不使用转子位置检测传感器(rotor position detecting sensor)，而使用根据定子卷线所感应的电动势的电动势波形(waveform ofthe induced electromotive force o本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种永磁式旋转机械，具有定子和转子，在所述转子上，在对与轴向垂直的截面观察时，在周向上交替配置有主磁极部和辅助磁极部，在所述主磁极部设有磁铁插入孔，在所述磁铁插入孔中插入有永久磁铁，并且将连接转子的中心点和主磁极部的周向的中心点的线作为ｄ轴，将连接转子的中心点和辅助磁极部的周向的中心点的线作为ｑ轴，其特征在于，在所述主磁极部形成有第一磁铁插入孔和第二磁铁插入孔，在该第一磁铁插入孔和该第二磁铁插入孔之间设有内侧桥接部，在该第一磁铁插入孔和所述转子的外周面之间设有第一外侧桥接部，在该第二磁铁插入孔和所述转子的外周面之间设有第二外侧桥接部，关于用于插入所述第一磁铁插入孔的第一永久磁铁的磁取向方向，在该第一永久磁铁插入所述第一磁铁插入孔中的状态下，在对与轴向垂直的截面观察时，在该第一永久磁铁的中央部，向第一永久磁铁的中央部取向中心点会聚，在该第一永久磁铁的端部，向第一永久磁铁的端部取向中心点会聚；所述第一永久磁铁的中央部取向中心点配置在与所述第一磁铁插入孔的外侧的壁相对的比所述第一永久磁铁的外侧的面更外侧的位置，所述第一永久磁铁的端部取向中心点配置在比所述第一永久磁铁的中央部取向中心点更远的位置，关于用于插入所述第二磁铁插入孔的第二永久磁铁的磁取向方向，在该第二永久磁铁插入所述第二磁铁插入孔中的状态下，在对与轴向垂直的截面观察时，在该第二永久磁铁的中央部，向第二永久磁铁的中央部取向中心点会聚，在该第二永久磁铁的端部，向第二永久磁铁的端部取向中心点会聚；所述第二永久磁铁的中央部取向中心点配置在与所述第二磁铁插入孔的外侧的壁相对的比所述第二永久磁铁的外侧的面更外侧的位置，所述第二永久磁铁的端部取向中心点配置在比所述第二永久磁铁的中央部取向中心点更远的位置。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大熊繁，道木慎二，富田睦雄，佐藤光彦，金子清一，
申请(专利权)人：爱知ELEC株式会社，
类型：发明
国别省市：JP