旋转电机制造技术

旋转电机中，在定子铁心的齿间设有槽。极数与槽数之比为2：3。若将定子的周向的齿的前端的宽度尺寸即齿前端宽度的电气角设为α，将连接转子的旋转中心和一个永磁体的转子表面侧的角部的两根直线所成的角度即极弧角的电气角设为β，将极对数设为P，则对于满足β＝－2.5α+319.7(0＜β≤180)[deg]的值，齿前端宽度在电气角±0.2°×P的范围内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】旋转电机
本专利技术涉及使用了永磁体的集中绕组的旋转电机。
技术介绍
混合动力汽车等电动车辆用的电动机由于在与发动机转速(例如6000r/min)相同程度或其以上的高速旋转(10000r/min以上)下进行驱动，因此具有转速的动作范围较广的特征，对于夹在发动机与变速器之间的那种电动机，优选采用扁平形状的电动机。此外，利用定子与转子间产生的磁吸引力来产生转矩，但由于该磁吸引力根据转子位置而变动，因此，若与电动机的定子外周部的固有振动频率相一致，则会产生电动机噪声。此处，在现有的永磁体型旋转电机中，定子的齿的前端宽度与埋入转子的磁体的间距的关系分别被进行了数值限定，由此来减小感应电压波形的失真率(例如，参照专利文献1)。此外，在现有的其他的集中绕组电动机中，在定子的轴向上设有到转子表面为止的空隙长度不同的两种以上的齿，由此来减小载波频率附近的噪音(例如，参照专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2002-101628号公报专利文献2：日本专利特开2002-112472号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题然而，在上述这样的现有旋转电机中，无法充分地抑制因吸引力的变动而导致的振动，从而要求更有效地减少振动。本专利技术是为了解决上述问题而完成的，其目的在于获得一种能够更有效地抑制因吸引力的变动而导致的振动的旋转电机。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术所涉及的旋转电机包括：具有定子铁心的定子；以及具有转子铁心、及固定于转子铁心的多个永磁体，且能相对于定子旋转的转子，定子铁心具有圆环状的铁心背部、以及从铁心背部向径向内侧突出的多个齿，定子铁心的齿间设有槽，极数与槽数之比为2：3，若将定子的周向的齿的前端的宽度尺寸即齿前端宽度的电气角设为α，将连接转子的旋转中心和一个永磁体的转子表面侧的角部的两根直线所成的角度即极弧角的电气角设为β，将极对数设为P，则对于满足β＝－2.5α+319.7(0＜β≤180)[deg]的值，齿前端宽度在电气角±0.2°×P的范围内。此外，本专利技术所涉及的旋转电机包括：具有定子铁心的定子；以及具有转子铁心、及固定于转子铁心的多个永磁体，且能相对于定子旋转的转子，定子铁心具有圆环状的铁心背部、以及从铁心背部向径向内侧突出的多个齿，定子铁心的齿间设有槽，极数与槽数之比为2：3，若将定子的周向的齿的前端的宽度尺寸即齿前端宽度的电气角设为α，将连接转子的旋转中心和一个永磁体的转子表面侧的角部的两根直线所成的角度即极弧角的电气角设为β，将满足β＝－2.5α+319.7(0＜β≤180)[deg]的α和β分别设为α1和β1，则β为β1，齿通过在定子的轴向上组合齿前端宽度的电气角比α1要小的γ1的部分、以及齿前端宽度的电气角比α1要大的γ2的部分来构成。此外，本专利技术所涉及的旋转电机包括：具有定子铁心的定子；以及具有转子铁心、及固定于转子铁心的多个永磁体，且能相对于定子旋转的转子，定子铁心具有圆环状的铁心背部、以及从铁心背部向径向内侧突出的多个齿，定子铁心的齿间设有槽，极数与槽数之比为2：3，若将定子的周向的齿的前端的宽度尺寸即齿前端宽度的电气角设为α，将连接转子的旋转中心和一个永磁体的转子表面侧的角部的两根直线所成的角度即极弧角的电气角设为β，将满足β＝－2.5α+319.7(0＜β≤180)[deg]的α和β分别设为α1和β1，则β为β1，齿通过在定子的轴向上组合不同的多个种类的齿前端宽度的部分来构成，至少一种齿前端宽度的电气角的最小值比α1要小，且至少一种齿前端宽度的电气角的最大值比α1要大。专利技术效果本专利技术的旋转电机通过减小齿的吸引力平均值的6f分量，从而能够抑制因吸引力的变动而引起的振动。附图说明图1是与本专利技术的实施方式1所涉及的旋转电机的轴向成直角的剖视图。图2是放大图1的旋转电机的一部分来表示的剖视图。图3是表示实施方式1的各相的齿的吸引力及三相的吸引力平均值的旋转位置依赖性的图表。图4是表示实施方式1的永磁体的极弧角为128.1°时吸引力的变动分量的齿前端宽度依赖性的图表。图5是表示实施方式1的永磁体的各极弧角下吸引力的变动分量的齿前端宽度依赖性的图表。图6是表示实施方式1的永磁体的各极弧角下吸引力的变动分量为极小的齿前端宽度的关系的图表。图7是表示满足图6的关系式时齿的吸引力平均值的6f分量与齿前端宽度的关系的图表。图8是表示使图2的永磁体在转子铁心的外周露出的变形例的剖视图。图9是表示本专利技术的实施方式2所涉及的旋转电机的永磁体的极弧角为128.1°时齿前端宽度与齿的吸引力平均值的6f分量的关系的图表。图10是表示因齿前端宽度的不同而产生的齿的吸引力平均值的6f分量的大小的不同的图表。图11是磁体的极弧角为128.1°时齿前端宽度为电气角65°的形状图。图12是磁体的极弧角为128.1°时齿前端宽度为电气角95°的形状图。图13是表示不同的齿前端宽度的组合方法的第1例的说明图。图14是表示不同的齿前端宽度的组合方法的第2例的说明图。图15是表示不同的齿前端宽度的组合方法的第3例的说明图。图16是磁体的极弧角为128.1°时齿前端宽度为电气角61°的形状图。图17是磁体的极弧角为128.1°时齿前端宽度为电气角69°的形状图。图18是磁体的极弧角为128.1°时齿前端宽度为电气角100°的形状图。图19是表示不同的齿前端宽度的组合方法的第4例的说明图。图20是表示不同的齿前端宽度的组合方法的第5例的说明图。图21是表示不同的齿前端宽度的组合方法的第6例的说明图。图22是表示因齿前端宽度的不同而产生的齿的吸引力平均值的6f分量的大小的不同的第2图表。图23是表示使本专利技术的实施方式4所涉及的旋转电机的转子偏转(skew)时齿前端宽度与齿的吸引力平均值的6f分量的关系的图表。图24是表示实施方式4的永磁体的极弧角为128.1°时齿前端宽度与齿的吸引力平均值的6f分量最小的最优偏转角的关系的图表。图25是表示实施方式4的转子铁心的轴长与偏转角的关系的图表。图26是表示实施方式4的转子铁心的轴长与偏转角的关系的变形例的图表。图27是表示使永磁体的极弧角改变时的齿前端宽度与齿的吸引力平均值的6f分量最小的最优偏转角的关系的图表。图28是表示将齿檐设为左右非对称的变形例的剖视图。图29是表示每一极配置有两个永磁体的变形例的剖视图。具体实施方式下面，参照附图，对用于实施本专利技术的方式进行说明。实施方式1.图1是与本专利技术的实施方式1所涉及的旋转电机的轴向成直角的剖视图。图中，旋转电机具有圆筒状的定子1、以及配置在定子1的内侧且可相对于定子1旋转的转子11。定子1具有圆筒状的定子铁心2、以及安装于定子铁心2的多个绕组(未图示)。定子铁心2具有圆环状的铁心背部3、以及从铁心背部3向径向内侧突出的多个(本例中为36个)齿4。齿4以等间距配置在定子1的周向上。在彼此相邻的齿4之间形成有槽6。即，定子铁心2的槽数为36。各绕组卷绕于齿4，并被插入槽6。绕组的相顺序按图1的逆时针为U相、V相、W相的顺序。电动机在施加转矩时，对各相通电分别具有120度相位差的三相的交流电流。转子11具有圆筒状的转子铁心12、以及埋入转子铁心12的外周并进行固定的多个(本例中为24个)永磁体13。转子铁心12的外周面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转电机，包括：具有定子铁心的定子；以及具有转子铁心、及固定于所述转子铁心的多个永磁体，且能相对于所述定子旋转的转子，所述定子铁心具有圆环状的铁心背部、以及从所述铁心背部向径向内侧突出的多个齿，所述定子铁心的所述齿间设有槽，极数与槽数之比为2：3，所述旋转电机的特征在于，若将所述定子的周向的所述齿的前端的宽度尺寸即齿前端宽度的电气角设为α，将连接所述转子的旋转中心和一个所述永磁体的转子表面侧的角部的两根直线所成的角度即极弧角的电气角设为β，将极对数设为P，则对于满足β＝－2.5α+319.7(0＜β≤180)[deg]的值，齿前端宽度在电气角±0.2°×P的范围内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.10 JP 2016-0468571.一种旋转电机，包括：具有定子铁心的定子；以及具有转子铁心、及固定于所述转子铁心的多个永磁体，且能相对于所述定子旋转的转子，所述定子铁心具有圆环状的铁心背部、以及从所述铁心背部向径向内侧突出的多个齿，所述定子铁心的所述齿间设有槽，极数与槽数之比为2：3，所述旋转电机的特征在于，若将所述定子的周向的所述齿的前端的宽度尺寸即齿前端宽度的电气角设为α，将连接所述转子的旋转中心和一个所述永磁体的转子表面侧的角部的两根直线所成的角度即极弧角的电气角设为β，将极对数设为P，则对于满足β＝－2.5α+319.7(0＜β≤180)[deg]的值，齿前端宽度在电气角±0.2°×P的范围内。2.一种旋转电机，包括：具有定子铁心的定子；以及具有转子铁心、及固定于所述转子铁心的多个永磁体，且能相对于所述定子旋转的转子，所述定子铁心具有圆环状的铁心背部、以及从所述铁心背部向径向内侧突出的多个齿，所述定子铁心的所述齿间设有槽，极数与槽数之比为2：3，所述旋转电机的特征在于，若将所述定子的周向的所述齿的前端的宽度尺寸即齿前端宽度的电气角设为α，将连接所述转子的旋转中心和一个所述永磁体的转子表面侧的角部的两根直线所成的角度即极弧角的电气角设为β，将满足β＝－2.5α+319.7(0＜β≤180)[deg]的α和β分别设为α1和β1，则β为β1，所述齿通过在所述定子的轴向上组合齿前端宽度的电气角比α1要小的γ1的部分、以及齿前端宽度的电气角比α1要大的γ2的部分来构成。3.如权利要求2所述的旋转电机，其特征在于，将所有的所述齿中产生的径向吸引力的平均值设为F1，极数、槽数的最小公倍数设为S1，极对数设为P，在针对各齿前端宽度γ1、γ2将所述径向吸引力的以S1/P次进行变动的分量分为余弦和正弦时，将余弦、正弦的绝对值最小的齿前端宽度分别设为δ1、δ2，针对各所述永磁体的极弧角将齿前端宽度δ1、δ2中电气角较小的一方设为Amin、电气角较大的一方设为Amax时，齿前端宽度γ1＜Amin，且Amax＜γ2。4.如权利要求3所述的旋转电机，其特征在于，在所述径向吸引力的以S1/P次进行变动的分量的余弦或正弦中，将齿...

【专利技术属性】
技术研发人员：枦山盛幸，北尾纯士，深山义浩，冈本省吾，西村慎二，木虎龙一，北村隆二，矶田仁志，
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