电动机制造技术

电动机包括旋转轴、转子以及定子。转子包括转子铁芯以及分别具有埋入转子铁芯内的多个永磁体的多个磁体磁极部。多个磁体磁极部沿着周向极性交替不同。定子具有多个极齿以及卷绕于多个极齿的绕组。在转子铁芯的外周部的极性彼此不同的磁体磁极部彼此之间分别设有向径向外侧突出的突部。当观察在转子旋转一周期间、各个时刻的转子铁芯与多个极齿的径向的相对关系时，存在与磁体磁极部相对并且与所述突部不相对的极齿的数量比同时与沿周向相邻的一对磁体磁极部和一对磁体磁极部之间的突部相对的极齿的数量多的时刻。

Motor

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动机相关申请的援引本申请以2018年3月27日申请的日本专利申请号2018-060407号和同日申请的日本专利申请号2018-060408号为基础，在此援引其记载内容。
本专利技术涉及一种埋入磁体型电动机和一种包括交替极型的转子的电动机。
技术介绍
例如专利文献1的电动机是由埋入转子铁芯的永磁体形成转子的磁极部的埋入磁体型电动机(所谓的IPM型电动机)。此外，专利文献1的电动机是配置为使形成转子的各磁极部的永磁体在周向上极性交替不同的全磁铁型的电动机。例如专利文献2所公开的交替极型(半磁铁型)的转子在转子铁芯的外周部处，沿周向交替地分别包括多个磁体磁极部和伪磁极部，上述磁体磁极部埋入永磁体而成，上述伪磁极部由转子铁芯的一部位构成并且在与磁体磁极部之间空开空隙地设置。此外，各磁体磁极部(各永磁体)设定为彼此极性相同，各伪磁极部通过沿周向相邻的磁体磁极部的永磁体的磁通作为极性与磁体磁极部不同的磁极发挥作用。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2008-109799号公报专利文献2：日本专利特开2014-131376号公报
技术实现思路
在上述专利文献1那样的埋入磁体型的电动机中，q轴电感Lq和d轴电感Ld的比即突极比(Lq/Ld)越大，越能增大磁阻转矩。然而，在埋入磁体型的电动机中，在例如增大电流时q轴电感Lq容易饱和，由此，存在突极比下降的问题。在包括上述专利文献2那样的转子的电动机中，q轴电感Lq和d轴电感Ld的比即突极比(Lq/Ld)越大，越能增大磁阻转矩。然而，在该电动机中，由于使定子的极齿同时与磁体磁极部和伪磁极部相对，因此形成有使磁体磁极部和伪磁极部短路的磁路而使q轴电感Lq下降，其结果是，存在突极比下降的问题。本专利技术的目的在于提供一种能抑制突极比下降的电动机。本专利技术的第一方式的电动机包括旋转轴、转子以及定子。所述转子包括同轴地固定于所述旋转轴的转子铁芯以及分别具有埋入该转子铁芯内的多个永磁体的多个磁体磁极部。多个所述磁体磁极部沿着周向极性交替不同。所述定子具有沿着周向设置并且在径向上与所述转子铁芯的外周面相对的多个极齿以及卷绕于多个所述极齿的绕组。在所述转子铁芯的外周部的极性彼此不同的所述磁体磁极部彼此之间分别设有向径向外侧突出的突部。所述电动机构成为，当观察在所述转子旋转一周期间、各个时刻的所述转子铁芯与多个所述极齿的径向的相对关系时，存在与所述磁体磁极部相对并且与所述突部不相对的极齿的数量比同时与沿周向相邻的一对所述磁体磁极部和一对所述磁体磁极部之间的所述突部相对的极齿的数量多的时刻。根据上述方式，当观察在转子旋转一周期间、各个时刻的转子铁芯与各极齿的径向的相对关系时，存在与磁体磁极部相对并且与突部不相对的极齿的数量比同时与沿周向相邻的一对磁体磁极部和一对磁体磁极部之间的突部相对的极齿的数量多的时刻。由此，能抑制增大电流时的突极比的下降(参照图8)。本专利技术的第二方式的电动机包括旋转轴、转子以及定子。所述转子具有同轴地固定于所述旋转轴的转子铁芯。所述定子具有沿着周向设置并且在径向上与所述转子铁芯的外周面相对的多个极齿以及卷绕于多个所述极齿的绕组。所述转子铁芯包括：埋入永磁体而成的多个磁体磁极部；以及由所述转子铁芯的一部位构成并在与所述磁体磁极部之间空开空隙而设置的多个伪磁极部。多个所述磁体磁极部和多个所述伪磁极部在所述转子铁芯的外周部处在周向上交替地设置。多个所述磁体磁极部的极性彼此相同，多个所述伪磁极部作为极性与所述磁体磁极部不同的磁极发挥作用。当观察在所述转子旋转一周期间、各个时刻的所述转子铁芯与多个所述极齿的径向的相对关系时，存在与所述磁体磁极部相对并且与所述伪磁极部不相对的极齿的数量比同时与沿周向相邻的所述磁体磁极部和所述伪磁极部相对的极齿的数量多的时刻。根据上述方式，当观察在转子旋转一周期间、各个时刻的转子铁芯与各极齿的径向的相对关系时，存在与磁体磁极部相对并且与伪磁极部不相对的极齿的数量比同时与沿周向相邻的磁体磁极部和伪磁极部相对的极齿的数量多的时刻。由此，能抑制突极比的下降。附图说明参照附图和以下详细的记述，可以更明确本专利技术的上述目的、其他目的、特征和优点。附图如下所述。图1的(a)是第一实施方式的电动机的剖视图，图1的(b)是局部放大表示本方式的转子的俯视图。图2是表示本方式的转子的每隔旋转角度的转子铁芯与各极齿的相对关系的图表。图3是本方式的电动机的剖视图，是表示转子的旋转角度(电角度)为18度时的图。图4是比较例1的电动机的剖视图。图5是表示本比较例1的转子的每隔旋转角度的转子铁芯与各极齿的相对关系的图表。图6是比较例2的电动机的剖视图。图7是表示本比较例2的转子的每隔旋转角度的转子铁芯与各极齿的相对关系的图表。图8是表示第一实施方式和比较例1、2的与电流变化对应的突极比变化的图。图9是表示第一实施方式和比较例1、2的与转矩变化对应的输出变化的图。图10是表示第一实施方式和比较例1、2的与转矩变化对应的突极比变化的图。图11是表示变形例的转子的一部分的俯视图。图12的(a)是第二实施方式的电动机的剖视图，图12的(b)是局部放大表示本方式的转子的俯视图。图13是表示本方式的转子的每隔旋转角度的转子铁芯与各极齿的相对关系的图表。图14是比较例3的电动机的剖视图。图15是表示第二实施方式和比较例3的与电流变化对应的突极比变化的图。图16是表示第二实施方式和比较例3的与转矩变化对应的输出变化的图。具体实施方式以下，对电动机的第一实施方式进行说明。图1的(a)所示的本实施方式的电动机10是埋入磁体型(IPM型)的无刷电动机。电动机10包括：固定于电动机外壳11的内周面的圆环状的定子12；与定子12同轴地配置的旋转轴13；以及能一体旋转地设于旋转轴13并配置于定子12的径向内侧的转子14。另外，旋转轴13经由轴承(省略图示)可旋转地支承于电动机外壳11。定子12具有圆环状的定子铁芯15，该定子铁芯15的外周面固定于电动机外壳11。另外，由例如电磁钢板构成的多个铁芯片在轴向上层叠而构成定子铁芯15。定子铁芯15包括：固定于电动机外壳11的内周面的圆筒状的环状部R；以及从该环状部R的内周面向径向内侧延伸设置的多个极齿T。本实施方式的极齿T的数量(即切槽数量)由12个构成，并且呈彼此相同的形状。即，各极齿T的前端部(径向内侧端部)的后述的打开角度θs彼此相等。此外，各极齿T在周向上等间隔(本实施方式中为30度间隔)地设置。另外，本实施方式的定子铁芯15由针对各极齿T分割而成的12个分割铁芯15a构成。各分割铁芯15a构成为具有一个极齿T和环状部R的一部分。从轴向观察时，各极齿T呈从径向的基端部(外侧端部)朝向前端部(内侧端部)为恒定宽度的直线形状。详细地，如图1的(b)所示，极齿T的与其周向中央线C1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动机，包括：/n旋转轴；/n转子，该转子包括同轴地固定于所述旋转轴的转子铁芯以及分别具有埋入所述转子铁芯内的多个永磁体的多个磁体磁极部，多个所述磁体磁极部沿着周向极性交替不同；以及/n定子，该定子具有沿着周向设置并且在径向上与所述转子铁芯的外周面相对的多个极齿以及卷绕于多个所述极齿的绕组，/n在所述转子铁芯的外周部的极性彼此不同的所述磁体磁极部彼此之间分别设有向径向外侧突出的突部，/n当观察在所述转子旋转一周期间、各个时刻的所述转子铁芯与多个所述极齿的径向的相对关系时，存在与所述磁体磁极部相对并且与所述突部不相对的极齿的数量比同时与沿周向相邻的一对所述磁体磁极部和一对所述磁体磁极部之间的所述突部相对的极齿的数量多的时刻。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180327 JP 2018-060407;20180327 JP 2018-0604081.一种电动机，包括：
旋转轴；
转子，该转子包括同轴地固定于所述旋转轴的转子铁芯以及分别具有埋入所述转子铁芯内的多个永磁体的多个磁体磁极部，多个所述磁体磁极部沿着周向极性交替不同；以及
定子，该定子具有沿着周向设置并且在径向上与所述转子铁芯的外周面相对的多个极齿以及卷绕于多个所述极齿的绕组，
在所述转子铁芯的外周部的极性彼此不同的所述磁体磁极部彼此之间分别设有向径向外侧突出的突部，
当观察在所述转子旋转一周期间、各个时刻的所述转子铁芯与多个所述极齿的径向的相对关系时，存在与所述磁体磁极部相对并且与所述突部不相对的极齿的数量比同时与沿周向相邻的一对所述磁体磁极部和一对所述磁体磁极部之间的所述突部相对的极齿的数量多的时刻。


2.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，
当观察在所述转子旋转一周期间、各个时刻的所述转子铁芯与各所述极齿的径向的相对关系时，存在与所述磁体磁极部相对并且与所述突部不相对的极齿的数量和同时与沿周向相邻的一对所述磁体磁极部和一对所述磁体磁极部之间的所述突部相对的极齿的数量相同的时刻。


3.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，
当观察在所述转子旋转一周期间、各个时刻的所述转子铁芯与各所述极齿的径向的相对关系时，与所述磁体磁极部相对并且与所述突部不相对的极齿的数量始终比同时与沿周向相邻的一对所述磁体磁极部和一对所述磁体磁极部之间的所述突部相对的极齿的数量多。


4.如权利要求1～3中任一项所述的电动机，其特征在于，
多个所述磁体磁极部的打开角度θr设定得彼此相等，
多个所述极齿的在径向上与所述转子铁芯相对的相对面的打开角度θs设定得彼此相等，
所述极齿的所述相对面的打开角度θs与所述磁体磁极部的打开角度θr的关系满足θs＜θr。


5.如权利要求4所述的电动机，其特征在于，
沿周向相邻的所述磁体磁极部彼此之间的打开角度θx设定得彼此相等，所述打开角度θx与所述极齿的所述相对面的打开角度θs的关系满足θx＜θs。

【专利技术属性】
技术研发人员：三上晃司，内海晓弘，竹本佳朗，堀田浩司，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP