同步磁阻马达制造技术

本发明专利技术涉及同步磁阻马达。在转子中，在周向隔开间隔地形成有极数个磁障群，所述磁障群由从外周侧朝向中心配置为多层并朝向上述中心成为凸起的圆弧状的多个磁障构成磁障。在从沿着转子的转子轴的方向观察的俯视中，若将以转子的外周缘上的各磁障群的周向中心点为顶点的多边形围起的区域设为多边形区域，则各磁障群中的多个磁障包括在多边形区域内形成的圆弧状部分。各磁障群中的圆弧状部分的圆弧中心设定为转子的外周缘上的该磁障群的周向中心点。

Synchronous reluctance motor

The invention relates to a synchronous reluctance motor. In the rotor, the circumferential vibration isolation Bay is formed several polar magnetic barrier group, the group consists of a magnetic barrier toward the center configuration from the peripheral side and toward the center for multilayer into a plurality of convex arc shaped magnetic barrier composed of magnetic barrier. In a plan view along the rotor rotor axis direction, if the outer periphery of the rotor in the circumferential direction of the magnetic barrier group center as the vertices of the polygon enclosed area for polygon area, multiple magnetic barrier the magnetic barrier in a group including a circular arc formed in the polygon. Part. The arc center of the arc shaped part of each magnetic barrier group is arranged as the circumferential center point of the magnetic barrier group on the outer periphery of the rotor.

【技术实现步骤摘要】
同步磁阻马达本申请主张于2015年10月20日提出的日本专利申请2015-206204号的优先权，并在此引用其全部内容。
该专利技术涉及例如电动助力转向装置所使用的同步磁阻马达。
技术介绍
公知有仅利用因电磁能相对于位置的变化而产生磁阻转矩使转子旋转的磁阻马达。磁阻马达有开关磁阻马达(SRM：SwitchedReluctanceMotor)、和同步磁阻马达(SynRM：SynchronousReluctanceMotor)。开关磁阻马达中，定子以及转子具有磁性的凸极性。同步磁阻马达是与定子与无刷马达相同的构造。同步磁阻马达仅在定子以及转子中的转子具有磁性的凸极性。在同步磁阻马达中，由于转子的磁性的凸极性，存在有磁通容易流动的凸极方向(以下称作“d轴向”)，和磁通难以流动的非凸极方向(以下称作“q轴向”)。因此，利用d轴向的电感(以下称作“d轴电感”)与q轴向的电感(以下称作“q轴电感”)之差产生磁阻转矩，转子由于该磁阻转矩旋转。同步磁阻马达不使用永久磁铁而仅利用磁阻转矩使转子旋转。因此，同步磁阻马达与使用永久磁铁的马达相比存在输出扭矩小这一问题，需要至少使输出扭矩变大。
技术实现思路
该专利技术的目的之一是提供能够使输出扭矩变大的同步磁阻马达。作为本专利技术的一个方式的同步磁阻马达在结构上的特征为：包括定子和转子，在上述转子中沿周向隔开间隔地形成有极数个磁障群，该磁障群由从转子的外周朝向中心配置为多层并且朝向上述中心凸出的圆弧状的多个磁障构成磁障，在从沿着上述转子的旋转轴的方向观察的俯视情况下，若将以上述各磁障群在上述转子的外周缘上的磁障周向中心点为顶点的多边形围起的区域设为多边形区域，则上述各磁障群中的上述多个磁障包括在上述多边形区域内形成的圆弧状部分，上述各磁障群中的上述圆弧状部分的圆弧中心设定为该磁障群在上述转子的外周缘上磁障的周向中心点。附图说明通过以下参照附图对本专利技术的优选实施方式进行的详细描述，本专利技术的其它特征、构件、过程、步骤、特性及优点会变得更加清楚，其中，附图标记表示本专利技术的要素，其中，图1是表示本专利技术的一实施方式的同步磁阻马达的构成的剖视图。图2是表示图1的同步磁阻马达的转子的放大俯视图。图3是沿着图2的III-III线的剖视图。图4是主要表示一个磁障群的详细的局部放大俯视图。图5A是表示在使肋部的宽度m与磁障的宽度a之和一定的情况下，输出扭矩相对于肋部的宽度m的模拟结果的图。图5B是表示在使肋部的宽度m与磁障的宽度a之和一定的情况下，扭矩波动相对于肋部的宽度m的模拟结果的图。具体实施方式以下，参照附图对该专利技术的实施方式详细进行说明。图1是表示本专利技术的一实施方式的同步磁阻马达的结构的剖视图。图2是表示图1的同步磁阻马达的转子的放大俯视图。图3是沿着图2的III-III线的剖视图。图4是主要表示一个磁障群的详细的局部放大图。参照图1，同步磁阻马达1(以下仅称作“马达1”。)包括定子(固定件)10和转子(旋转件)20。定子10产生旋转磁场。转子20设于定子10的内侧，并由于上述旋转磁场而旋转。定子10包括圆环状的定子铁芯11和定子线圈12。定子铁芯11通过层叠多片圆环状的钢板构成。在定子铁芯11的内圆周部设置有供定子线圈12插入的多个插口11a。在该实施方式中，在定子铁芯11卷绕有三个独立的定子线圈12。在该实施方式中，插口11a的数量是24。参照图1～图4，转子20的极数在该实施方式中是4个极(2对极)。转子20包括转子铁芯21和转子轴(旋转轴)22。转子轴22贯通转子铁芯21的中心部并且被固定于转子铁芯21。转子铁芯21通过层叠多片在中心部具有孔的圆形的电磁钢板构成。在转子铁芯21中，在周向隔开间隔地形成有极数个磁障群，其中，磁障群由从外周侧朝向转子轴22侧配置为多层并朝向转子轴22成为凸起的圆弧状的多个磁障(在该例中为狭缝(空气层))23构成磁障。在该例中，在转子铁芯21中，磁障群在周向隔开间隔形成4组。各磁障群的磁障23的层数是7。换句话说，一个磁障群由长度不同的7个的磁障23构成。磁障也可以不是由狭缝而是由树脂等非磁性物质形成。参照图2以及图4，在从沿着转子轴22的方向观察的俯视中，将转子铁芯21中，在同一磁障群内被相互邻接的两个磁障23夹持的区域称作肋部24。转子铁芯21中，将被相互邻接的磁障群夹持的区域中的转子铁芯21的靠近外周部分设为连接部25。将转子铁芯21的外周部的、包括转子铁芯21的外周缘与磁障23的端部之间的中间部分的环状区域设为桥26。将通过磁障群内的磁障23的周向中央并沿转子铁芯21的径向延伸的轴设为q轴。将通过邻接的磁障群之间并沿转子铁芯21的径向延伸的轴设为d轴。磁障23是阻碍磁通流动的部件。因此，来自定子铁芯11的磁通中的从邻接的两个q轴中的一方的q轴朝向另一方的q轴的磁通难以通过。与此相对的，由于磁障23之间的肋部24，从邻接的两个d轴中的一方的d轴向另一方的d轴的磁通容易通过。若通过定子10向转子20施加旋转磁场，则从马达1产生磁阻转矩T。磁阻转矩T用下式(1)表示。T＝Pn·(Ld-Lq)·Id·Iq…(1)在上述式(1)中，Pn是极对数，Ld是d轴电感，Lq是q轴电感，Id是d轴电流，Iq是q轴电流。因此，如果使d轴电感Ld与q轴电感Lq之差(Ld-Lq)变大则磁阻转矩(输出扭矩)T变大。在该实施方式中，为了使该差(Ld-Lq)变大，设置磁障23，使q轴向的磁路的磁阻变大，另一方面使d轴向的磁路的磁阻变小。在该实施方式中，还为了使扭矩波动变小并且提高磁阻转矩T(马达输出)，将磁障23的俯视形状设定为适当的形状，并且将肋部24的宽度相对于磁障23的宽度之比设定为适当的值。以下，详细对这些进行说明。首先，参照图2以及图4，对磁障23的俯视形状进行说明。将转子20的外周缘上的各磁障群的周向中心点设为A、B、C、D。转子20中，将俯视中被以A、B、C、D为顶点的多边形(在该例中为四边形)围起的区域设为多边形区域(在该例中是四边形区域)30。用A-B表示连结多边形区域30的顶点A和顶点B的边或者线段，用B-C表示连结顶点B和顶点C的边或者线段，用C-D连结顶点C和顶点D的边或者线段，用D-A表示连结顶点D和顶点A的边或者线段。各磁障群中的多个磁障23在俯视下包括多边形区域30内的圆弧状部分23a和直线状部分23b。直线状部分23b从圆弧状部分23a的两端部向多边形区域30外延伸。各磁障群中的多个圆弧状部分23a的圆弧中心被设定于转子20的外周缘上的该磁障群的周向中心点A、B、C、D。从圆弧状部分23a的各端部延伸的直线状部分23b，沿着相对于上述多边形区域30的4边中的俯视时靠近圆弧状部分23a的该端部的一边垂直的方向延伸。换言之，从圆弧状部分23a的各端部延伸的直线状部分23b，从该圆弧状部分23a的端部沿该圆弧状部分23a的切线方向延伸。例如，图4主要表示的一个磁障群中多个磁障23，在俯视下由多个圆弧状部分23a和多个直线状部分23b构成。圆弧状部分23a以点A为中心。直线状部分23b从各圆弧状部分23a中的边A-B侧的一端相对于边A-B垂直地延伸，并从各圆弧状部分23a中的边D-A侧的另一端相对于边D-A垂直地延伸。关于这样设定各磁障群中的多个磁障2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同步磁阻马达，包括定子和转子，在上述转子中沿周向隔开间隔地形成有极数个磁障群，该磁障群由从上述转子的外周朝向中心配置为多层并且朝向上述中心凸出的圆弧状的多个磁障构成磁障，在该同步磁阻马达中，在从沿着上述转子的旋转轴的方向观察的俯视情况下，若将以上述各磁障群在上述转子的外周缘上磁障的周向中心点为顶点的多边形围起的区域设为多边形区域，则上述各磁障群中的上述多个磁障包括在上述多边形区域内形成的圆弧状部分，上述各磁障群中的上述圆弧状部分的圆弧中心被设定为该磁障群在上述转子的外周缘上磁障的周向中心点。

【技术特征摘要】
2015.10.20 JP 2015-2062041.一种同步磁阻马达，包括定子和转子，在上述转子中沿周向隔开间隔地形成有极数个磁障群，该磁障群由从上述转子的外周朝向中心配置为多层并且朝向上述中心凸出的圆弧状的多个磁障构成磁障，在该同步磁阻马达中，在从沿着上述转子的旋转轴的方向观察的俯视情况下，若将以上述各磁障群在上述转子的外周缘上磁障的周向中心点为顶点的多边形围起的区域设为多边形区域，则上述各磁障群中的上述多个磁障包括在上述多边形区域内形成的圆弧状部分，上述各磁障...

【专利技术属性】
技术研发人员：佟明宇，
申请(专利权)人：株式会社捷太格特，
类型：发明
国别省市：日本,JP