旋转电机制造技术

一种旋转电机，旋转电机的转子包括转子芯及以具有第1层和第2层的二层构造配置于转子芯的多个永磁体。在这些永磁体中配置成离磁极的两侧的q轴的各自最近的第1及第2最外侧永磁体的相互的配置关系中，属于第1层的第1最外侧永磁体中的q轴侧且内周侧的端部的径向位置与属于第2层的第2最外侧永磁体中的q轴侧且外周侧的端部的沿着径向的位置相比，以预定的径向间隔分离开地配置于外周侧。

Rotating electric machine

A rotary motor whose rotor comprises a rotor core and a plurality of permanent magnets disposed in the rotor core with a two-layer structure of the first and second layers. In the mutual configurations of the nearest 1st and 2nd outermost permanent magnets disposed on both sides of the q axis from the pole in these permanent magnets, the radial position of the q axis side and the end of the inner periphery of the 1st outermost permanent magnet belonging to the 1st layer is compared with the radial position of the q axis side and the end of the peripheral side of the 2nd outermost permanent magnet belonging to the 2nd layer. Separately arranged on the peripheral side.

【技术实现步骤摘要】
旋转电机
本公开涉及旋转电机，尤其涉及具备如下转子的旋转电机，所述转子包括以多层构造配置于各磁极的多个永磁体。
技术介绍
作为用于电动车辆的旋转电机的一种，使用了为了实现小型轻量和输出效率的提高而沿着转子芯的周向埋入多个永磁体而形成磁极的埋入磁体式的旋转电机。埋入磁体式的旋转电机输出通过定子的旋转磁场与永磁体的协作而生成的磁体转矩、和基于转子芯的磁各向异性而生成的磁阻转矩的合成转矩。通过在一个磁极内将多个埋入磁体呈大致V字状地配置，从而能够进一步实现输出效率的提高，另外，通过沿着径向将埋入磁体设为二层，从而能够使能输出的转矩进一步增加。在日本特开2014-200150所记载的埋入磁体式旋转电机中的转子的一个磁极中，在以d轴为中心线成为对称的位置配置了两个第1永磁体、和比第1永磁体靠外周侧(定子侧)的两个第2永磁体。在此，设为在从与定子齿隔有间隙的方向观察时四个永磁体不重叠的磁体配置。由此，在日本特开2014-200150的图3中示出了：与从相同的方向观察时四个磁体重叠的磁体配置相比，除了低速时的最大转矩，中速至高速时的输出转矩提高。
技术实现思路
在具备多层埋入磁体式的转子的旋转电机中，有可能会在相邻的层的永磁体的磁通之间发生干涉，且由于磁饱和而旋转电机的最大转矩特性等下降。因此，期待如下的旋转电机：在多层埋入磁体式的转子中，能够抑制相邻的层的永磁体的磁通之间的干涉，缓和磁饱和，抑制最大转矩特性等的下降。本公开的旋转电机具备卷绕有定子线圈的定子、和在所述定子的内周侧与所述定子隔开预定的间隔地呈同心状地配置的转子。该转子包括具有在周向上配置的多个磁极的转子芯、及多个永磁体。所述磁极各自的所述永磁体从d轴与所述转子芯的外周面相交的d轴交点朝向内周侧配置成多层构造。在该旋转电机中，所述多层构造包括第1层和第2层作为相邻的两层，所述第1层比所述第2层接近所述d轴交点。属于所述第1层和所述第2层的所述永磁体分别包括配置成离所述各磁极的两侧的q轴的各自最近的第1及第2最外侧永磁体。在所述第1及第2最外侧永磁体的相互的配置关系中，属于所述第1层的所述第1最外侧永磁体中的所述q轴侧且内周侧的端部的所述转子芯的径向位置与属于所述第2层的所述第2最外侧永磁体中的所述q轴侧且外周侧的端部的所述转子芯的径向位置相比，以预先确定的预定的径向间隔分离开地配置于外周侧。在多层构造中相邻的两层之间的磁路中，容易发生两层永磁体的磁通之间的干涉的是，在磁极中离如下q轴最近的两个永磁体相互面对的区域，所述q轴为产生磁体转矩的磁通的流动的出入口。在上述结构的例子中，在属于离d轴交点更近的第1层的永磁体的q轴侧且内周侧的端部与属于第2层的永磁体的q轴侧且外周侧的端部相互面对的区域中，容易发生两个永磁体的磁通之间的干涉。根据上述结构，在该区域中，相互面对的两个永磁体的端部以预定的径向间隔分离开。因此，通过适当地设定预定的径向间隔，从而能够抑制相邻的层的永磁体的磁通之间的干涉，缓和磁饱和，抑制最大转矩特性等的下降。在上述的旋转电机中，也可以是，所述预定的径向间隔是如下间隔：能够抑制在属于所述第1层的永磁体的磁通的流动方向相对于属于所述第2层的永磁体的磁通的流动方向为相同的方向的情况下属于所述第1层的永磁体的磁通与属于第2层的永磁体的磁通相互增强而磁饱和。根据上述结构，通过适当地设定预定的径向间隔，从而能够抑制由相邻的层的永磁体的磁通之间的干涉导致的磁饱和，所以旋转电机的最大转矩特性等提高。在上述的旋转电机中，也可以是，所述预定的径向间隔是如下间隔：能够抑制在属于所述第1层的永磁体的磁通的流动方向相对于属于所述第2层的永磁体的磁通的流动方向为相反方向的情况下相互抵消。根据上述结构，通过适当地设定预定的径向间隔，从而能够抑制由相邻的层的永磁体的磁通之间的干涉导致的磁通的相互抵消，所以旋转电机的最大转矩特性等提高。在上述的旋转电机中，也可以是，多层构造的各层的永磁体相对于d轴呈线对称地配置。当旋转电机进行动作而使转子旋转时，在磁极中，在旋转方向的上游侧的q轴侧，两层永磁体的磁通相互增强而容易发生磁饱和，在旋转方向的下游侧的q轴侧，容易发生两层永磁体的磁通的相互抵消。在上述结构中，由于能够使旋转方向的上游侧的q轴侧的预定的径向间隔与下游侧的q轴侧的预定的径向间隔相同，所以能够以良好平衡地进行磁饱和的抑制和磁通的相互抵消的抑制。在上述的旋转电机中，也可以是，所述多层构造为具有所述第1层和所述第2层的二层构造。也可以是，所述第1层由隔着所述d轴呈线对称地配置并在从所述转子芯的所述外周面观察时相对于所述d轴以预定的锐角的第1倾斜角度倾斜的两个永磁体形成。也可以是，所述第2层由四个永磁体形成，所述四个永磁体包括：隔着所述d轴呈线对称地配置并在从所述转子芯的所述外周面观察时相对于所述d轴以比所述第1倾斜角度小的第2倾斜角度倾斜的两个外周侧永磁体、以及隔着所述d轴呈线对称地配置并在从所述转子芯的所述外周面观察时相对于所述d轴以比所述第2倾斜角度大的锐角的第3倾斜角度倾斜的两个内周侧永磁体。根据上述结构，由于第2层的永磁体除了外周侧的两个之外还使用内周侧的两个而合计为四个，所以与第2层的永磁体为外周侧的两个的情况相比，能够实现磁体转矩的增大。另外，通过使第3倾斜角度比第2倾斜角度大，从而第1层的永磁体与第2层的内周侧的永磁体之间的磁路比第1层的永磁体与第2层的外周侧的永磁体之间的磁路宽。由此，难以发生第1层的永磁体的磁通与第2层的内周侧的永磁体的磁通之间的干涉。由此，能够进一步提高旋转电机的最大转矩特性等。根据上述结构的旋转电机，在多层埋入磁体式的转子中，能够抑制相邻的层的永磁体的磁通之间的干涉，缓和磁饱和，抑制最大转矩特性等的下降。附图说明以下将参照附图来说明本专利技术的示例性实施方式的特征、优点、以及技术和工业重要性，其中同样的附图标记表示同样的部件，并且附图中：图1是实施方式的旋转电机的俯视图。图2是图1的旋转电机的转子中的一个磁极的局部的放大图。图3是示出在旋转电机进行动作而使转子旋转了的情况下图2的磁极中的磁通的流动的图，尤其是示出两层永磁体的磁通相互增强而发生的磁饱和的图。图4是与图3同样地示出在旋转电机进行动作而使转子旋转了的情况下图2的磁极中的磁通的流动的图，尤其是示出两层永磁体的磁通发生干涉而发生的磁通的相互抵消的图。具体实施方式以下，使用附图对本专利技术的实施方式详细地进行说明。以下，对搭载于车辆的旋转电机进行说明，但这是用于说明的例示，也可以是车辆搭载以外的用途。将本实施方式中的定子线圈的卷绕方法叙述为分布卷绕(日文：分布巻)，但这是用于说明的例示，也可以是集中卷绕。以下，在转子的各磁极中将永磁体设为二层配置，但这是用于说明的例示，是多层即可，例如也可以是三层配置。另外，在二层配置中，将配置于第1层的永磁体设为两个，将配置于第2层的永磁体设为四个，但这是用于说明的例示，配置于各层的永磁体的数量能够根据旋转电机、永磁体的规格等进行适当变更。例如，也可以是，将四个永磁体配置于第1层，将六个永磁体配置于第2层。以下，在各磁极中的永磁体的多层配置构造中，各层的多个永磁体相对于作为磁极的磁极中心线的d轴呈线对称，但这是用于说明的例示，也可以是相对于d轴呈本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转电机，其特征在于，具备：定子，所述定子卷绕有定子线圈；以及转子，所述转子在所述定子的内周侧与所述定子隔开预定的间隔地呈同心状地配置，该转子包括具有在周向上配置的多个磁极的转子芯、及多个永磁体，所述磁极各自的所述永磁体从d轴与所述转子芯的外周面相交的d轴交点朝向内周侧配置成多层构造，其中，所述多层构造包括第1层和第2层作为相邻的两层，所述第1层比所述第2层接近所述d轴交点，属于所述第1层和所述第2层的所述永磁体分别包括配置成离所述各磁极的两侧的q轴的各自最近的第1及第2最外侧永磁体，在所述第1及第2最外侧永磁体的相互的配置关系中，属于所述第1层的所述第1最外侧永磁体中的所述q轴侧且内周侧的端部的所述转子芯的径向位置与属于所述第2层的所述第2最外侧永磁体中的所述q轴侧且外周侧的端部的所述转子芯的径向位置相比，以预先确定的预定的径向间隔分离开地配置于外周侧。

【技术特征摘要】
2017.09.15 JP 2017-1778951.一种旋转电机，其特征在于，具备：定子，所述定子卷绕有定子线圈；以及转子，所述转子在所述定子的内周侧与所述定子隔开预定的间隔地呈同心状地配置，该转子包括具有在周向上配置的多个磁极的转子芯、及多个永磁体，所述磁极各自的所述永磁体从d轴与所述转子芯的外周面相交的d轴交点朝向内周侧配置成多层构造，其中，所述多层构造包括第1层和第2层作为相邻的两层，所述第1层比所述第2层接近所述d轴交点，属于所述第1层和所述第2层的所述永磁体分别包括配置成离所述各磁极的两侧的q轴的各自最近的第1及第2最外侧永磁体，在所述第1及第2最外侧永磁体的相互的配置关系中，属于所述第1层的所述第1最外侧永磁体中的所述q轴侧且内周侧的端部的所述转子芯的径向位置与属于所述第2层的所述第2最外侧永磁体中的所述q轴侧且外周侧的端部的所述转子芯的径向位置相比，以预先确定的预定的径向间隔分离开地配置于外周侧。2.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，所述预定的径向间隔是如下间隔：能够抑制在属于所述第1层的永磁体的磁通的流动...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐野新也，服部宏之，柳生泰秀，门田贵宪，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP