旋转电机制造技术

旋转电机700包括具有定子绕组(731)的定子(730)、以及在径向上与定子相对的转子(710)。转子包括具有相对于旋转轴(701)固定的圆板状的端板部(713)且与旋转轴同轴地配置的托架(711)、以及与旋转轴同轴地配置的圆环状的磁体单元(712)。磁体单元具有：圆筒状的磁体保持件(721)，其轴向上的一端相对于端板部固定；以及磁体(722、729)，其固定于磁体保持件中的径向上定子侧的周面，并且在周向上极性交替。磁体保持件由非磁性材料构成。在磁体中，q轴的易磁化轴的方向从平行于q轴的方向偏离。轴的易磁化轴的方向从平行于q轴的方向偏离。轴的易磁化轴的方向从平行于q轴的方向偏离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】旋转电机
相关申请的援引
[0001]本申请以2019年2月25日申请的日本专利申请第2019
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032182号为基础，在此援引其记载内容。


[0002]本说明书中的公开涉及一种旋转电机，该旋转电机包括具有定子绕组的定子、以及在径向上与上述定子相对的转子。

技术介绍

[0003]作为这种旋转电机，如专利文献1所示，已知一种外转子式的旋转电机，上述旋转电机包括转子，该转子具有圆筒部、固定于圆筒部的内周面的圆筒状的轭部、以及固定于轭部的内周面的圆环状的磁体。现有技术文献专利文献
[0004]专利文献1：日本专利特开2017
‑
195690号公报

技术实现思路

[0005]在专利文献1所记载的旋转电机中，圆筒部由树脂等非磁性材料构成。由此，实现了转子的轻量化。另一方面，构成转子的轭部由铁等磁性材料构成。磁性材料的比重通常比非磁性材料大。因此，在专利文献1记载的旋转电机中，在实现转子的轻量化方面存在改善的余地。
[0006]另外，不限于外转子式的旋转电机，对于内转子式的旋转电机，在实现转子的轻量化方面也存在改善的余地。
[0007]本公开是鉴于上述情况而作出的，其主要目的在于提供一种能够实现转子的轻量化的旋转电机。
[0008]本说明书公开的多个方式采用互相不同的技术手段来实现各个目的。参照后续详细的说明和附图，可以更明确本说明书公开的目的、特征和效果。
[0009]方式一是一种旋转电机，上述旋转电机包括：定子，上述定子具有定子绕组；以及转子，上述转子在径向上与上述定子相对，其中，上述转子具有：托架，上述托架具有相对于旋转轴固定的圆板状的端板部，并且与上述旋转轴同轴地配置；以及圆环状的磁体单元，上述磁体单元与上述旋转轴同轴地配置，上述磁体单元具有：圆筒状的磁体保持件，上述磁体保持件的轴向的一端相对于上述端板部固定；以及
磁体，上述磁体固定于上述磁体保持件中的径向上上述定子侧的周面，并且在周方向上极性交替，上述磁体保持件由非磁性材料构成，在上述磁体中，q轴的易磁化轴的方向偏离平行于q轴的方向。
[0010]在方式一中，磁体保持件由非磁性材料构成。因此，能够实现转子的轻量化。在此，在方式一中，在磁体中，q轴的易磁化轴的方向从平行于q轴的方向偏离。根据该结构，与包括径向取向的磁体的结构相比，能够抑制从磁体向磁体保持件的磁通泄露，从而能够抑制旋转电机的转矩降低。这样，根据方式一，能够在抑制旋转电机的转矩降低的同时，实现转子的轻量化。
[0011]在此，构成磁体保持件的非磁性材料例如能够如方式二那样使用比重比铁小的材料。
[0012]方式三在方式一或方式二中，上述托架由非磁性材料构成。
[0013]根据方式三，能够抑制磁体经由托架的磁通泄漏，从而能够提高抑制旋转电机的转矩降低的效果。
[0014]方式四在方式一或方式二中，上述托架由磁性材料构成，上述端板部和上述磁体在轴向上分开第一距离，上述定子具有圆筒状的定子铁芯，上述定子铁芯组装于上述定子绕组中的径向上的转子相反侧，上述定子铁芯中的与上述转子相对一侧的周面和上述磁体中的与上述定子相对一侧的周面在径向上的第二距离比上述第一距离小。
[0015]根据方式四，能够在不经由磁体保持件的情况下适当地抑制磁体磁通从磁体向托架泄漏。
[0016]方式五在方式一至方式四的任一个中，上述磁体单元具有端板，上述端板固定于上述保持件的轴向两侧中的与上述托架相反的一侧，上述端板由非磁性材料构成。
[0017]根据方式五，能够抑制磁体经由端板的磁通泄漏，从而能够提高抑制旋转电机的转矩降低的效果。
[0018]方式六在方式五中，上述端板由比重大于上述保持件的非磁性材料构成。
[0019]根据方式六，在通过在旋转电机的制造工序中切削端板来实现以旋转轴的轴心为中心的转子的平衡的情况下，能够削减端板的切削量。因此，能够使实现平衡的作业容易。
[0020]方式七在方式一至方式六的任一个中，上述转子在径向上配置于上述定子的外侧，上述磁体单元具有固定于上述磁体保持件的外周面的圆筒状的外侧保持件，上述外侧保持件的强度比上述磁体保持件的强度高。
[0021]根据方式七，能够提高磁体单元相对于离心力的可靠性。
[0022]方式八在方式一至方式七的任一个中，上述磁体的径向上的厚度尺寸为磁通传递面的d
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q轴之间的圆弧长度以下。
[0023]根据方式八，能够减小磁体的厚度，并且能够减少磁体的使用量。
[0024]方式九在方式八中，在上述磁体中，在将以q轴与上述磁通传递面之间的交点为中
心点且以上述磁体的径向的厚度尺寸为半径的圆设为确定上述磁体的易磁化轴的取向圆的情况下，上述磁体构成为包括上述取向圆的四分之一圆。
[0025]在方式九中，在磁体中，圆弧状的易磁化轴被设置成横穿q轴。利用该易磁化轴中的、穿过在径向上同磁通传递面相反一侧的周面与q轴的交点的易磁化轴、即穿过取向圆X的易磁化轴，产生最强的磁体磁通。根据方式九，能够避免该最强的磁体磁通的磁路形成于磁体保持件侧，从而能够提高抑制从磁体向磁体保持件的磁通泄漏的效果。
[0026]方式十在方式一至方式八的任一个中，上述磁体以成为相对于d轴倾斜的直线状的易磁化轴的方式进行取向。
[0027]根据方式十，能够简化取向作业，从而能够削减磁体的成本。
附图说明
[0028]参照附图和以下详细的记述，可以更明确本公开的上述目的、其他目的、特征和优点。附图如下所述。图1是旋转电机的纵剖立体图。图2是旋转电机的纵剖视图。图3是图2的III
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III线剖视图。图4是放大表示图3的一部分的剖视图。图5是旋转电机的分解图。图6是逆变器单元的分解图。图7是表示定子绕组的安培匝数与转矩密度之间的关系的转矩线图。图8是转子和定子的横剖视图。图9是放大表示图8的一部分的图。图10是定子的横剖视图。图11是定子的纵剖视图。图12是定子绕组的立体图。图13是表示导线的结构的立体图。图14是表示线材的结构的示意图。图15是表示第n层的各导线的形态的图。图16是表示第n层和第n+1层的各导线的侧视图。图17是表示实施方式的磁体的电角度与磁通密度之间的关系的图。图18是表示比较例的磁体的电角度与磁通密度之间的关系的图。图19是旋转电机的控制系统的电路图。图20是表示控制装置的电流反馈控制处理的功能框图。图21是表示控制装置的转矩反馈控制处理的功能框图。图22是第二实施方式的转子和定子的横剖视图。图23是放大表示图22的一部分的图。图24是具体表示磁体单元的磁通的流动的图。图25是变形例1的定子的剖视图。图26是变形例1的定子的剖视图。
图27是变形例2的定子的剖视图。图28是变形例3的定子的剖视图。图29是变形例4的定子的剖视图。图30是变形例7的转子和定子的横剖视图。图31是表示变形例8中的操作信号生成部的处理的一部分的功能框本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种旋转电机(700)，包括：定子(730)，所述定子具有多相的定子绕组(731)；以及转子(710)，所述转子在径向上与所述定子相对，所述转子具有：托架(711)，所述托架具有固定于旋转轴(701)的圆板状的端板部(713)，并且与所述旋转轴同轴地配置；以及圆环状的磁体单元(712)，所述磁体单元与所述旋转轴同轴地配置，所述磁体单元具有：圆筒状的磁体保持件(721)，所述磁体保持件的轴向的一端固定于所述端板部；以及磁体(722、729)，所述磁体固定于所述磁体保持件中的径向上所述定子侧的周面，并且在周方向上极性交替，所述磁体保持件由非磁性材料构成，在所述磁体中，q轴的易磁化轴的方向从平行于q轴的方向偏离。2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，所述磁体保持件由比重比铁小的非磁性材料构成。3.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，所述托架由非磁性材料构成。4.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，所述托架由磁性材料构成，所述端板部和所述磁体在轴向上分开第一距离(LA)，所述定子具有圆筒状的定子铁芯(732)，所述定子铁芯组装于所述定子绕组中的径向上的转子相反侧，所述定子铁芯中的与所述转子相对一侧的周面和所述磁体中的与所述定子相对一侧的周面在径向上...

【专利技术属性】
技术研发人员：土屋裕之，香田请司，高桥裕树，岩濑和也，田村晓斗，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：