电机制造技术

本发明专利技术涉及一种电机，具体而言，涉及一种提高效率且加强机械刚性的辐条式永磁电机。根据本发明专利技术的一实施例，提供一种电机，该电机包括：定子；以及转子，所述转子具备所述转子具备设置有永久磁铁的外侧转子铁芯、设置于所述外侧转子铁芯的半径方向上的内侧且具有轴孔的内侧转子铁芯、以及分别设置在所述永久磁铁的圆周方向的中心方向上且使所述外侧转子铁芯和内侧转子铁芯连接的内径连接部，所述内径连接部包括：半径加强筋，其从所述内侧转子铁芯朝半径方向上的外侧延伸；延伸加强筋，其从所述半径加强筋的半径方向上的外侧末端朝圆周方向上的两侧延伸，并且以与所述半径加强筋形成90度以上的角度的方式延伸。

Electric machinery

The invention relates to a motor, in particular to a spoke permanent magnet motor which improves efficiency and strengthens mechanical rigidity. According to an embodiment of the present invention, there is provided a motor comprising a stator and a rotor having an outer rotor core with a permanent magnet, an inner rotor core with a radial direction of the outer rotor core and a shaft hole, and an inner rotor core with a shaft hole respectively. In the center direction of the circumferential direction of the permanent magnet and the inner diameter connection part which connects the outer rotor core and the inner rotor core, the inner diameter connection part includes: a radius reinforcing rib which extends from the inner rotor core to the outer side of the radius direction; and an extension reinforcing rib which extends from the radius reinforcing rib's radius. The outer end in the direction extends toward both sides in the circumferential direction, and extends in an angle above 90 degrees with the radius stiffener.

【技术实现步骤摘要】
电机
本专利技术涉及一种电机，具体而言，涉及一种提高效率且加强了机械刚性的辐条式(spoketype)永磁电机。
技术介绍
通常，电机将转子的旋转力传递到旋转轴(shaft)，由此使所述旋转轴对负载进行驱动。例如，所述旋转轴可以与洗衣机的滚筒连接并驱动滚筒，可以与冰箱的风扇连接并驱动风扇，以能够向所需空间供应冷气。另外，为了在压缩机内对制冷剂进行压缩，也会使用电机。另一方面，在这种电机中，转子通过与定子之间的相互电磁作用进行旋转。为此，在所述定子缠绕有线圈，随着向所述线圈施加电流，转子相对于定子进行旋转。所述定子包括定子铁芯，所述定子铁芯由导体构成。并且，定子通常固定于目标物。因此，为了将这种定子固定在电机壳体、电机托架以及如洗衣机的洗衣桶的目标物，则需要固定工具。转子根据其形态可形成为多种。在这种转子中，存在配置有永久磁铁的形态。作为一例，具有：将永久磁铁配置于转子的外周面的SPM(surfacepermanentmagnet)型转子，将永久磁铁配置于转子的内部的IPM(interiorpermanentmagnet)型转子。在SPM型转子的情况下，仅仅利用由永久磁铁所产生的磁转矩(magnetictorque)；与此相反，在IPM型转子的情况下，不仅利用磁转矩，而且还利用由磁阻之差所产生的磁阻转矩(reluctancetorque)。从而，在IPM型转子的情况下，制造费用将会增加，但是能够应用于更广的运行区域。这种IPM电机包括辐条式永磁电机。在辐条式永磁电机中，永久磁铁埋入于转子的一个磁极的两端部并设置成对称。磁极具有由永久磁铁之间的转子铁芯表面构成的结构。因此，空隙磁通密度增加而能产生高转矩和高输出。因具有这种优点，能够以相同的输出设计出更小型化的电机，从而具有很高的价格竞争力。参照图1，对现有的辐条式永磁电机进行说明。电机1包括定子10和转子20。定子10可包括：定子铁芯11；以及多个齿部12，其从所述定子铁芯11朝半径方向凸出。所述定子铁芯11可形成为环形。在所述齿部12的半径方向上的内侧末端，可具备朝圆周方向的两侧延伸的极靴(poleshoe)13。在齿部和齿部之间形成有槽(slot)14。因此，线圈经由槽14缠绕于所述齿部。转子20包括具有外径部铁芯21、内径部铁芯22以及内径连接部40的转子铁芯。在外径部铁芯21形成有永久磁铁安装部24，在所述永久磁铁安装部24安装有在半径方向上长长地形成的永久磁铁25。所述外径部铁芯可称为外侧铁芯，而内径部铁芯可称为内侧铁芯。这是因为，内径部铁芯位于外径部铁芯的半径方向上的内侧。所述永久磁铁25在圆周方向上装载。在永久磁铁25和永久磁铁25之间的外径部铁芯21形成有空隙30。并且，在圆周方向上互相面向的永久磁铁25的装载方向互相形成相反。在所述永久磁铁安装部24的半径方向上的内侧和外侧，形成有安装凸起31，所述安装凸起31在半径方向上的内侧和外侧支撑永久磁铁25。所述外径部铁芯21和内径部铁芯22之间形成有连接部空隙27、29。由于所述转子铁芯是一体形成的，由此形成半径加强筋(rib)26，所述半径加强筋26在半径方向上横穿所述连接部空隙27、29且使所述外径部铁芯21和内径部铁芯22连接。在所述半径加强筋26的中间部分形成有圆周加强筋28，以补强所述半径加强筋26的刚性。因此，所述内径连接部40包括所述半径加强筋26和圆周加强筋28。所述圆周加强筋28在半径方向上划分连接部空隙27、29，从而形成位于半径方向上的外侧的连接部空隙27和位于半径方向上的内侧的连接部空隙29。所述内径部铁芯22的中心形成有用于插入轴的轴孔23。在辐条式永磁电机中，将表现为u、v、w相，即三相的坐标系转换为d-q轴直角坐标，通过两个变量来能表示电机的物理量，并能够实施瞬时控制。d轴通常是产生电机的磁通量的轴，被选定为在定子u相绕组产生的磁通量的方向。因此，d轴可以是矢量控制中成为基准的轴。q轴是与d轴形成直角的轴，形成为在矢量控制中产生转矩的电流的轴。因此，在控制电流的情况下，将会控制q轴。因此，在辐条式永磁电机中，若以转子为基准，则转子铁芯的中心轴(使从转子的中心和转子铁芯的圆周方向上的中心相连接的轴线)可以是d轴，永久磁铁的中心轴(使从转子的中心和永久磁铁的圆周方向上的中心相连接的轴线)可以是q轴。因此，在图1中示出的辐条式永磁电机中，内径连接部40尤其半径加强筋26会位于d轴。因此，根据半径加强筋26的厚度，会对漏磁通和机械刚性产生影响。即，随着半径加强筋26的厚度(圆周方向上的宽度)的增加，会产生与电机的性能不相关的漏磁通，从而降低效率。相反，用于使外径部铁芯21和内径部铁芯22连接的机械刚性会增加。因此，能够防止因扭转导致的转子的损坏或破损。图2和图3分别示出了，图1中所示的转子的内径连接部40的磁通线图和饱和度。可以看出，以半径加强筋26为基准位于其两侧的永久磁铁所产生的漏磁通，经由半径加强筋而移动。因此，可以看出，基于两个永久磁铁25的漏磁通均经由一个半径加强筋26移动，从而导致半径加强筋中的磁通饱和会变得恶化。并且，可以看出，漏磁通在圆周加强筋28和内径部铁芯22的部分中向两侧分布，从而线圈的磁通饱和将会缓解。通过这种磁通线图和饱和度可以确认，漏磁通量根据半径加强筋26的厚度而变得不同。即，可以确认，漏磁通量随着半径加强筋26的厚度变大而增加。相反，漏磁通量随着半径加强筋26的厚度变小而降低。但是，机械刚性随着半径加强筋26的厚度变小而只能显著地降低。从而，可以确认漏磁通量和机械刚性之间形成反比例关系。另外，即使在半径加强筋26中产生磁通饱和，在圆周加强筋28及半径加强筋26中的圆周加强筋28和内径部铁芯22之间的部分以及内径部铁芯22也不会产生磁通饱和。即，漏磁通移动路径的整体不是饱和的状态。因此，漏磁通会持续发生，从而漏磁通量的最小化是有局限性的。为了解决这种问题，提出了将内径连接部、尤其将半径加强筋26不是形成在d轴上而是形成在q轴上的电机。韩国公开专利公报10-2013-0027417(以下，称为“现有技术1”)公开了一种连接桥在半径加强筋的两侧互相连接的辐条式电机。因此，在某种程度上会增强机械刚性，但是其会形成又一个漏磁通路径。另外，若位于永久磁铁下端部的半径加强筋的厚度变大，则会增强机械刚性，但漏磁通路径变大，因此会增加漏磁通量。图4和图5分别示出了现有技术1中公开的内径连接部中的磁通线图和饱和度。如图所示，内径连接部朝半径方向上的外侧延伸，使得半径加强筋326对永久磁铁352的中央部分进行支撑，并且在所述半径加强筋326的左右分别形成有延伸加强筋327。所述延伸加强筋327形成为曲线形状，由此使磁路长长地形成。即，会增加磁阻。所述半径加强筋326以能够与所述永久磁铁352的半径方向上的内侧面接触的方式延伸，从而半径加强筋326的一部分与所述延伸加强筋327相比位于更靠近半径方向上的外侧的位置。漏磁通移动路径的磁通饱和度，根据所述半径加强筋326的厚度而变得不同。但是，磁通从一侧的延伸加强筋327经由半径加强筋326通向另一侧的延伸加强筋327。如图所示，只有在延伸加强筋327发生磁通饱和，而在延伸加强筋327和延伸加强筋327本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机，其包括：定子；转子，所述转子具备：外侧转子铁芯，多个永久磁铁沿着圆周方向设置于所述转子铁芯；内侧转子铁芯，设置于所述外侧转子铁芯的半径方向上的内侧且具有轴孔；以及内径连接部，分别设置在所述多个永久磁铁的圆周方向的中心方向、即q轴方向上，并且使所述外侧转子铁芯和内侧转子铁芯连接，所述内径连接部包括：半径加强筋，从所述内侧转子铁芯朝半径方向上的外侧延伸；以及延伸加强筋，从所述半径加强筋的半径方向上的外侧末端朝圆周方向上的两侧延伸，并且以与所述半径加强筋形成90度以上的角度的方式延伸。

【技术特征摘要】
2017.02.03 KR 10-2017-00153761.一种电机，其包括：定子；转子，所述转子具备：外侧转子铁芯，多个永久磁铁沿着圆周方向设置于所述转子铁芯；内侧转子铁芯，设置于所述外侧转子铁芯的半径方向上的内侧且具有轴孔；以及内径连接部，分别设置在所述多个永久磁铁的圆周方向的中心方向、即q轴方向上，并且使所述外侧转子铁芯和内侧转子铁芯连接，所述内径连接部包括：半径加强筋，从所述内侧转子铁芯朝半径方向上的外侧延伸；以及延伸加强筋，从所述半径加强筋的半径方向上的外侧末端朝圆周方向上的两侧延伸，并且以与所述半径加强筋形成90度以上的角度的方式延伸。2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述半径加强筋的整体位于比所述延伸加强筋的整体更靠近半径方向上的内侧的位置，所述外侧转子铁芯、所述延伸加强筋、所述半径加强筋以及内侧转子铁芯沿着半径方向依次设置。3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述外侧转子铁芯、所述延伸加强筋、所述半径加强筋以及所述内侧转子铁芯由单一材料形成为一体。4.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：金宰浩，甘炳国，朴治晟，安址限，
申请(专利权)人：LG电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR