永磁型旋转电机制造技术

本发明专利技术提供一种永磁型旋转电机，能够降低齿槽转矩，增加旋转力矩。该永磁型旋转电机具有：设置永磁体(30)的转子(24)；设置电磁体(48)的定子(40)；取得永磁体(30)的位置信息的位置信息取得部(60)；根据位置信息控制电磁体(48)开启/关闭的电磁体控制部。在电磁体(48)中，同轴配置有第1电磁体线圈(52)和第2电磁体线圈(54)，第1电磁体线圈(52)使与永磁体(30)的磁极对置的铁芯(50)的磁极励磁为与永磁体(30)的磁极相反的极性，第2电磁体线圈(54)使与永磁体(30)的磁极对置的铁芯(50)的磁极励磁为与永磁体(30)的磁极相同的极性。电磁体控制部根据位置信息，在控制第1电磁体线圈(52)从开启到关闭期间，控制第2电磁体线圈(54)开启，并且在从控制第2电磁体线圈(54)关闭到由电磁体(48)的残余磁性变为0前，控制第1电磁体线圈(52)开启。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】永磁型旋转电机
本专利技术涉及一种永磁型旋转电机，在该永磁型旋转电机中，在转子或定子的一方设置永磁体，在另一方设置电磁体，控制上述电磁体使所述转子旋转。
技术介绍
永磁型旋转电机例如为如下结构，S卩，将永磁体设置于转子，而且将电磁体设置于定子，通过使用永磁体的磁力和电磁体产生的磁力使转子旋转。在现有技术中，公开有多种永磁型旋转电机。该永磁型旋转电机，若齿槽转矩(Cogging torque)大,则会导致转子的旋转不平顺或转速下降，产生能量(功率)损失，因而不能得到充分的旋转力矩。因此，在永磁型旋转电机中，如何降低齿槽转矩成为需要重点解决的问题。 因此，为了降低齿槽转矩，例如专利文献I中公开的永磁型旋转电机具有:在周向等间隔设置有多个永磁体的转子；设置在该转子周围且在周向等间隔设置有多个电磁体的定子。另外，在定子的电磁体之间设置有I个或多个磁性体。通过对定子的各电磁体间歇性通电，使在永磁体和电磁体之间产生的磁力为排斥力，转子通过该排斥力的作用而旋转。另外，由对电磁体进行间歇性通电而产生的磁场变化，能够通过设置在电磁体两侧的磁性体分散吸收。因此，该永磁型旋转电机能够通过磁场的变化降低齿槽转矩。 专利文献1:日本专利特开2009-118706号公报 然而，电磁体的铁芯由于被产生的磁场磁化，因此，即使断开向电磁体供给电流，铁芯的残余磁性也不会马上成为O。因此，在专利文献I中，转子的旋转会由于铁芯的残余磁性而被阻碍，以至于不能够充分降低齿槽转矩。另外，由于铁芯的残余磁性会阻碍转子的旋转，因此转子达到规定的转速需要花费很长时间，而且也不能够对转子施加充分的旋转力矩。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种能够解决上述问题的永磁型旋转电机，该永磁型旋转电机能够降低齿槽转矩，并且能够获得充分的旋转力矩。 本专利技术的永磁型旋转电机，具有:转子和定子，在其中一方，在周向以等间隔设置有多个永磁体，在其中另一方，在周向以等间隔设置有多个电磁体，所述多个电磁体具有于所述永磁体的磁极对置的铁芯的磁极；位置信息取得部，其取得所述永磁体相对于所述电磁体的位置信息；以及电磁体控制部，其根据所取得的所述永磁体的位置信息，控制所述电磁体开启/关闭，在所述各电磁体中，同轴配置有第I电磁体线圈和第2电磁体线圈，所述第I电磁体线圈使与所述永磁体的磁极对置的所述铁芯的磁极励磁为与所述永磁体的磁极相反的极性，所述第2电磁体线圈使与所述永磁体的磁极对置的所述铁芯的磁极励磁为与所述永磁体的磁极相同的极性，所述电磁体控制部根据所取得的所述永磁体的位置信息，在控制所述各第I电磁体线圈从开启到关闭期间，控制所述各第2电磁体线圈开启，并且在从控制所述各第2电磁体线圈关闭到由所述各第2电磁体线圈所产生的所述铁芯的残余磁性变为O之前，控制所述各第I电磁体线圈开启。 在所述永磁型旋转电机中，设定所述各电磁体的磁极间的轴线方向，使其相对于所述永磁体的磁极间的轴线方向，在所述转子的旋转方向上倾斜规定角度。 在所述永磁型旋转电机中，设定所述永磁体，使得在所述电磁体和所述永磁体相互接近时，接近所述电磁体的表面在所述永磁体的磁极间方向上的长度小于所述永磁体的磁力为最大的部分在所述磁极间方向上的长度。 在所述永磁型旋转电机中，所述永磁体与所述铁芯的两端的磁极对置设置，设置在所述两端的所述各永磁体的对置的磁极，被设定为相互相反的极性。 在所述永磁型旋转电机中，在所述转子的旋转方向上相邻的所述永磁体，与所述铁芯对置的磁极的极性不同。 在所述永磁型旋转电机中，所述各电磁体的轴线方向设置为水平状态，且所述转子在水平面内旋转。 在所述永磁型旋转电机中，所述各电磁体的轴线方向设置为竖直状态，且所述转子在水平面内旋转。 在所述永磁型旋转电机中，所述永磁体与所述铁芯的两端的磁极对置设置，设置在所述两端的所述各永磁体的对置的磁极设定为相互相反的极性，所述各电磁体的所述铁芯呈大致V字形弯折，并且所述铁芯相对于与所述铁芯两端的磁极对置设置的所述各永磁体，呈倾斜状态。 在所述永磁型旋转电机中，所述位置信息取得部具有:带缝隙板，其在与所述永磁体相对应位置形成有缝隙，与所述转子一体旋转；发光元件，其输出射向所述带缝隙板的光；和受光元件，其接收穿过所述缝隙的所述光，所述位置信息取得部根据穿过所述缝隙或者被所述带缝隙板遮挡的所述光，取得所述永磁体的位置信息。 在所述永磁型旋转电机中，所述位置信息取得部包括，作为所述转子的旋转角度的信息，取得所述位置信息的旋转编码器。 在所述永磁型旋转电机中，具有包含所述转子和所述定子的多个旋转机构，构成所述各旋转机构的所述各永磁体和所述各电磁体之间的配置关系为，使构成所述各旋转机构的所述各电磁体的所述铁芯的残余磁性变为O的定时不同。 在所述永磁型旋转电机中，所述转子的旋转轴为发电机的转子。 专利技术的效果 本专利技术的永磁型旋转电机通过由控制第I电磁体线圈开启而产生的磁场，使永磁体和电磁体相互吸引而使转子旋转。接下来，永磁型旋转电机控制第2电磁体线圈开启，而产生与第I电磁体线圈相反极性的磁场，从而使由第I电磁体线圈产生的铁芯的残余磁性快速消磁。然后，永磁型旋转电机通过由第2电磁线圈产生的相反极性的磁场使永磁体和电磁体相互排斥而加快转子的旋转。 在此情形下，永磁体和电磁体由吸引而相互接近时，电磁体的铁芯的残余磁性通过由第2电磁体线圈产生的磁场而快速消磁。因此，电磁体的铁芯由于与永磁体之间无引力作用而呈失效的状态，因此能够有效降低齿槽转矩。接下来，电磁体的铁芯的磁极的极性由失效状态，通过第2电磁体线圈直接切换为与第I电磁体线圈的极性相反的极性。因此，通过在永磁体和电磁体之间作用排斥力，能够使转子得到充分的旋转力矩。因此，转子能够在短时间内达到规定的转速，并能够得到充分的旋转力矩而继续旋转。其结果，永磁型旋转电机能够有效利用永磁体的磁能而得到旋转驱动力。 另外，对于永磁型旋转电机，通过将发电机连结在转子上，能够有效利用永磁体的磁能而输出电力。 【附图说明】 图1是第I实施方式的永磁型旋转电机的立体图。 图2是图1所示的永磁型旋转电机的俯视图。 图3是沿图2的II1-1II线剖切的剖面图。 图4是图2的左视图。 图5是第I实施方式的永磁型旋转电机的控制模块图。 图6是用于说明第I实施方式的永磁型旋转电机的电磁体产生的磁场的图。 图7是第2实施方式的永磁型旋转电机的立体图。 图8是图7所示的永磁型旋转电机的俯视图。 图9是用于说明第2实施方式的永磁型旋转电机的电磁体产生的磁场的图。 图10是说明构成位置信息取得部的带缝隙板的变形例的图。 图11是说明永磁型旋转电机的控制模块的变形例的图。 图12是第3实施方式的永磁型旋转电机的立体图。 图13是图12所示的永磁型旋转电机的俯视图。 图14是沿图13的X IV -X IV线剖切的截面图。 图15A是第3实施方式的永磁型旋转电机中所使用的永磁体的立体图。 图15B说明永磁体的侧面的图。 图16是用于说明第3实施方式的永磁型旋转电机的电磁体产生的磁场的图。 图17A是第4实施方式的永磁型旋转电机的立体图。 图17B是说明图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁型旋转电机，其特征在于，具有：转子和定子，在其中一方，在周向以等间隔设置有多个永磁体，在其中另一方，在周向以等间隔设置有多个电磁体，所述多个电磁体具有于所述永磁体的磁极对置的铁芯的磁极；位置信息取得部，其取得所述永磁体相对于所述电磁体的位置信息；以及电磁体控制部，其根据所取得的所述永磁体的位置信息，控制所述电磁体开启/关闭，在所述各电磁体中，同轴配置有第1电磁体线圈和第2电磁体线圈，所述第1电磁体线圈使与所述永磁体的磁极对置的所述铁芯的磁极励磁为与所述永磁体的磁极相反的极性，所述第2电磁体线圈使与所述永磁体的磁极对置的所述铁芯的磁极励磁为与所述永磁体的磁极相同的极性，所述电磁体控制部根据所取得的所述永磁体的位置信息，在控制所述各第1电磁体线圈从开启到关闭期间，控制所述各第2电磁体线圈开启，并且在从控制所述各第2电磁体线圈关闭到由所述各第2电磁体线圈所产生的所述铁芯的残余磁性变为0之前，控制所述各第1电磁体线圈开启。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.20 JP 2012-0097871.一种永磁型旋转电机,其特征在于,具有: 转子和定子，在其中一方，在周向以等间隔设置有多个永磁体，在其中另一方，在周向以等间隔设置有多个电磁体，所述多个电磁体具有于所述永磁体的磁极对置的铁芯的磁极； 位置信息取得部，其取得所述永磁体相对于所述电磁体的位置信息；以及 电磁体控制部，其根据所取得的所述永磁体的位置信息，控制所述电磁体开启/关闭， 在所述各电磁体中，同轴配置有第I电磁体线圈和第2电磁体线圈， 所述第I电磁体线圈使与所述永磁体的磁极对置的所述铁芯的磁极励磁为与所述永磁体的磁极相反的极性， 所述第2电磁体线圈使与所述永磁体的磁极对置的所述铁芯的磁极励磁为与所述永磁体的磁极相同的极性， 所述电磁体控制部根据所取得的所述永磁体的位置信息，在控制所述各第I电磁体线圈从开启到关闭期间，控制所述各第2电磁体线圈开启，并且在从控制所述各第2电磁体线圈关闭到由所述各第2电磁体线圈所产生的所述铁芯的残余磁性变为O之前，控制所述各第I电磁体线圈开启。2.根据权利要求1所述的 永磁型旋转电机，其特征在于， 设定所述各电磁体的磁极间的轴线方向，使其相对于所述永磁体的磁极间的轴线方向，在所述转子的旋转方向上倾斜规定角度。3.根据权利要求1所述的永磁型旋转电机，其特征在于， 设定所述永磁体，使得在所述电磁体和所述永磁体相互接近时，接近所述电磁体的表面在所述永磁体的磁极间方向上的长度小于所述永磁体的磁力为最大的部分在所述磁极间方向上的长度。4.根据权利要求1~3中任意一项所述的永磁型旋转电机，其特征在于， 所述永磁体与所述铁芯的两端的磁极对置设置，设置在所述两端的所述各永磁体的对置的磁极，被设定为相互相...

【专利技术属性】
技术研发人员：肉户孝行，阿部胜久，小畑雅雄，筱原一久，
申请(专利权)人：株式会社TMS，
类型：发明
国别省市：日本;JP