永磁式同步电动机制造技术

一种永磁式同步电动机，能够大幅降低齿槽转矩。该永磁式同步电动机是对具有永久磁铁的转子实施了将由极数以及槽数的最小公倍数决定的基波分切成多个的段数的扭斜，其中，在扭斜的各段之间插入设置有防止各段之间的磁通的泄漏的非磁性体材料。由此，能够使齿槽转矩的基波确实的抵消。另外，能够大幅降低齿槽转矩。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种永磁式同步电动机，能够大幅降低齿槽转矩。该永磁式同步电动机是对具有永久磁铁的转子实施了将由极数以及槽数的最小公倍数决定的基波分切成多个的段数的扭斜，其中，在扭斜的各段之间插入设置有防止各段之间的磁通的泄漏的非磁性体材料。由此，能够使齿槽转矩的基波确实的抵消。另外，能够大幅降低齿槽转矩。【专利说明】永磁式同步电动机
本专利技术涉及一种适用于电动汽车的驱动用电动机等的永磁式同步电动机。
技术介绍
永磁式的同步电动机中，例如由专利文献I公开了如下内容:为了降低齿槽转矩，实施了使转子中的多段的永久磁铁的磁极边界在圆周方向上偏移的扭斜(skew)。专利文献I中公开了如下的无刷电动机，该无刷电动机为了降低电动机的转矩脉动以及齿槽转矩，将具有磁极对的转子沿着轴向分切成三段，并使各段在圆周方向上分别偏移规定角度，从而实施了扭斜。现有技术文献专利文献专利文献I JP特开2008-228390号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，齿槽转矩虽然含有高次的高次谐波成分，但在电动汽车的情况下，由极数和槽数的最小公倍数决定的基波的齿槽转矩的大小成为问题。因此，通过扭斜将该基波的齿槽转矩抵消而降低是重要的。但是，在例如对转子实施了三段或者四段这样的多段的扭斜的情况下，通过相邻的段之间的磁铁的相互作用，在位于外侧的段和位于内侧的段，齿槽转矩的大小及相位角产生差数，通过使齿槽转矩的基波抵消来大幅降低齿槽转矩是困难的。图6是针对外转子电动机，将以除去齿槽转矩为目的而实施了三段扭斜的转子的磁极关系在圆周方向上展开的模拟图，基于该图6具体进行说明。S卩，扭斜第一段的S极的斜线部分S1的磁通直接流到第二段的斜线部分的N极的斜线的部分N1，而不能流到与其相对的定子的定子齿，因此实质上磁通成为除去斜线部分S1后的部分的磁通，减少了相应部分的转矩。另外，磁力的中心也沿着圆周方向向右移动斜线部分I / 2部分的距离，相位相应发生偏移。接着，针对扭斜的第二段，基于第一段的S极的影响，N极的磁铁的右端的斜线部分N1的磁通无效化，基于第三段的S极的斜线部分S1的影响，N极的磁铁的左端的斜线部分&的磁通也无效化。因此，流到定子的定子齿的有效磁通减少了该两侧相应部分。另外，由于磁通中心没有改变，因此没有产生相位的偏移。另外，针对扭斜的第三段，由于叠加的第二段的N极的影响，S极的磁铁的右端的斜线部分S1的磁通不能流到定子的定子齿，因此实质的磁通变为除去了斜线的部分S1的磁通，转矩也相应变小。另外，磁力中心也沿着圆周方向向左方向移动斜线的部分I / 2部分的距离，相位相应发生偏移。因此，由于扭斜的第一段?第三段的磁通以及相位分别产生误差，所以由于第一段?第三段的扭斜而产生的齿槽转矩不能充分抵消，由于上述误差，齿槽转矩的降低效果变小。图7与图6不同，示出四段扭斜的效果的例子，左侧的“正常作用时”的各段的齿槽转矩被抵消而总计变为O。另一方面，右侧的由于各段的磁极的磁通的干涉而“欠缺平衡时”，各段的齿槽转矩不能被完全抵消，总计也残留有齿槽转矩。因此，本专利技术是为了改善这样的现有技术，而在永磁式的同步电动机中，提供一种能够大幅降低齿槽转矩的同步电动机。用于解决问题的手段技术方案I的专利技术是一种永磁式同步电动机，对具有永久磁铁的转子实施了将由极数以及槽数的最小公倍数决定的基波分切成多个的段数的扭斜，其中，在扭斜的各段之间插入设置有防止各段之间的磁通的泄漏的非磁性体材料。另外，技术方案2的专利技术，是根据技术方案I所述的永磁式同步电动机，其中，所述非磁性体材料为铝板、不锈钢板或者非磁性树脂中的任一种。另外，技术方案3的专利技术，是根据技术方案I或2所述的永磁式同步电动机，其中，所述扭斜的段数是二?四段。另外，技术方案4的专利技术，是根据技术方案I?3中任一项所述的永磁式同步电动机，其中，所述永磁式同步电动机是驱动电动汽车的车轮的外转子式电动机。另外，技术方案5的专利技术，是根据技术方案I?3中任一项所述的永磁式同步电动机，其中，所述永磁式同步电动机是转子位于内侧的内转子式电动机。专利技术的效果根据技术方案I?5的专利技术，扭斜的各段无论是位于外侧、位于中间、还是位于内侧都没有关系，通到定子的定子齿的磁通在各段都相同，并且，也不产生相位误差，因此，扭斜各段的齿槽转矩变得相同，并且，能够使相位在每段都正确偏移，所以，能够将齿槽转矩的基波确实的抵消，能够大幅降低齿槽转矩。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术的第一实施例的外转子式电动机的概略主视图。图2是将本专利技术的第一实施例的实施了四极扭斜的转子的磁极关系在圆周方向上展开的模拟图。图3是将本专利技术的第二实施例的实施了二段扭斜的转子的磁极关系在圆周方向上展开的模拟图。图4是本专利技术的第一实施例的分析数据的曲线图。图5是将使用了本专利技术的第一实施例的转子的外转子式电动机作为电动汽车的轮内电动机来适用的概略结构图。图6是将以往的实施了三段扭斜的转子的磁极关系在圆周方向上展开的模拟图。图7是示出四段扭斜的降低齿槽效应效果的例子的说明图。附图标记的说明I 外转子式电动机 2 定子3转子4定子齿5绕组6V字形磁铁6d磁铁6e磁铁7非磁性体材料8轮辋9轮辐板10车轮11轴12法兰盘13螺栓14螺栓15电动机外罩16轮胎17内骨架18轴承19螺栓20转向节21内侧缘22盘钳23制动盘【具体实施方式】本专利技术为永磁式同步电动机，该永磁式同步电动机是对具有永久磁铁的转子实施了将由极数以及槽数的最小公倍数决定的基波分切成多个的段数的扭斜，其中，在扭斜的各段之间插入设置有防止各段之间的磁通的泄漏的非磁性体材料。由此，能够将齿槽转矩的基波确实的抵消，能够大幅降低齿槽转矩。第一实施例下面基于附图针对本专利技术的第一实施例进行说明。第一实施例是对槽数18、极数12的外转子式同步电动机实施了四段扭斜的例子，在图1中，首先说明外转子式电动机的结构。该外转子式电动机I包括有定子2和围绕该定子2的外侧沿着圆周方向旋转的圆筒状的转子3。所述定子2包括有分别隔开规定间隔而呈放射状设置的多条定子齿4和卷绕到该定子齿4上而形成的绕组5，在所述转子3上埋入设置有将该转子3沿轴向贯通的V字形磁铁6，该V字形磁铁6沿着转子3的圆周方向分别隔开规定间隔而设置有多个，所述各V字形磁铁6由两个平板形状的作为永久磁铁的磁铁6d、6e构成,该磁铁6d、6e的侧面的作为所述转子3的内周侧的内侧缘21分别相接而形成，所述磁铁6d、6e被设置成与相对于所述转子3的内周的切线平行。图2是将对上述外转子式电动机I实施了四段扭斜的转子3的磁极关系在圆周方向上展开的模拟图。在该电动机I中，齿槽转矩的基波是作为槽数18和极数12的最小公倍数的36波。在各段中，将N极、S极交互排列，在将第一段、第二段、第三段、第四段的磁极在圆周方向上错开的扭斜的各段之间插入设置有非磁性体材料7。由于如此形成，因此各段的由虚线所示的端部S1或者N1的磁通，不会流到相邻段的磁极，各段的磁极的磁通全部流到相对的定子的定子齿，所以在各段产生的齿槽转矩相等，并且，也不产生相位的误差，所以齿槽转矩的基波36被扭斜段数的4除后得到的值、即使得扭斜的段以机械角度每360度+36 + 4=2.5度错开，从而能够大幅降低基波的齿槽转矩。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁式同步电动机，对具有永久磁铁的转子实施了将由极数以及槽数的最小公倍数决定的基波分切成多个的段数的扭斜，其特征在于，在扭斜的各段之间插入设置有防止各段之间的磁通的泄漏的非磁性体材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：远藤研二，
申请(专利权)人：SIM传动株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP