埋入磁铁型同步电动机的转子制造技术

本发明专利技术提供一种埋入磁铁型同步电动机的转子，其包括多个极，所述多个极的每一个包括多个磁铁，所述多个磁铁设置成伴随着远离磁极中心，由各个磁铁引起的磁动势变弱。由各个磁铁引起的磁动势变弱。由各个磁铁引起的磁动势变弱。

【技术实现步骤摘要】
埋入磁铁型同步电动机的转子
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本申请基于2021年12月3日向日本特许厅提交的日本专利申请2021
‑
196863号，因此将所述日本专利申请的全部内容以引用的方式并入本文。


[0003]本专利技术涉及一种埋入磁铁型同步电动机的转子。

技术介绍

[0004]例如，以下的文献：采用多层狭缝结构的永磁铁内插磁阻电机，日本机械工业联合会，平成21年度节能技术报告中，公开了一种埋入磁铁型同步电动机的转子，其包括埋入到设置在距离磁极的中心的圆弧上的狭缝孔中的永磁铁。
[0005]在上述文献所公开的转子中配置有多层狭缝并埋入有多个永磁铁。由此，实现了转子的小型化和高效率化。
[0006]但是，在上述文献所公开的转子中，在气隙中，伴随着旋转的磁动势大幅变化。具体地说，伴随着转子的旋转，磁动势具有从最大值瞬间变化到最小值的倾向。即，在上述文献中记载的转子具有产生方波所示的磁动势的变化的倾向。
[0007]本研究者们着眼于在由方波等方形波形表示的磁动势的变化中包含大量高次谐波成分以及由此产生较大的转矩波动。即，可以认为通过研究能够抑制转矩波动的磁铁的排列，能够实现具有高效率的高性能电动机。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种能够抑制转矩波动的埋入磁铁型同步电动机的转子。
[0009]本实施方式的一种方式的埋入磁铁型同步电动机的转子包括多个极，所述多个极的每一个包括多个磁铁，所述多个磁铁设置成伴随着远离磁极中心，由各个磁铁引起的磁动势变弱。
[0010]根据本实施方式，通过使磁铁的磁动势变化，能够抑制磁通密度的高次谐波成分并减小齿槽转矩。
附图说明
[0011]图1是第一实施方式中使用的埋入磁铁型同步电动机的水平方向剖视图。
[0012]图2是参考例中使用的埋入磁铁型同步电动机的转子的水平方向剖视图。
[0013]图3表示图2的转子中的磁通密度波形。
[0014]图4表示图2的转子中的齿槽转矩波形。
[0015]图5是第一实施方式的埋入磁铁型同步电动机的转子的水平方向剖视图。
[0016]图6表示图5的转子中的磁通密度波形。
[0017]图7表示图5的转子中的齿槽转矩波形。
[0018]图8是第二实施方式的埋入磁铁型同步电动机的转子的水平方向剖视图。
[0019]图9表示图8的转子中的磁通密度波形。
[0020]图10表示图8的转子中的齿槽转矩波形。
[0021]图11是第三实施方式的埋入磁铁型同步电动机的转子的水平方向剖视图。
[0022]图12是图11的局部放大图。
[0023]图13表示图11的转子中的磁通密度波形。
[0024]图14表示图11的转子中的齿槽转矩波形。
[0025]图15是第四实施方式的埋入磁铁型同步电动机的转子的水平方向剖视图。
[0026]图16是图15的局部放大图。
[0027]图17表示图15的转子中的磁通密度波形。
[0028]图18表示图15的转子中的齿槽转矩波形。
[0029]图19是第一实施方式的变形例1的埋入磁铁型同步电动机的转子的水平方向剖视图。
[0030]图20是第一实施方式的变形例2的埋入磁铁型同步电动机的转子的水平方向剖视图。
[0031]图21是第二实施方式的变形例的埋入磁铁型同步电动机的转子的水平方向剖视图。
具体实施方式
[0032]在下面的详细说明中，出于说明的目的，为了提供对所公开的实施方式的彻底的理解，提出了许多具体的细节。然而，显然可以在没有这些具体细节的前提下实施一个或更多的实施方式。在其它的情况下，为了简化制图，示意性地示出了公知的结构和装置。
[0033]下面，参照附图对本实施方式进行说明。另外，在实施方式的说明中，为了便于说明，对于与已经说明的构件具有相同的附图标记的构件省略其说明。此外，为了便于说明，本附图所示的各构件的尺寸有时与实际的各构件的尺寸不同。
[0034]图1是本专利技术第一实施方式中使用的埋入磁铁型同步电动机100的概略图。
[0035]如图1所示，埋入磁铁型同步电动机100包括固定于圆筒状的壳体1的定子2以及能够相对于定子2相对旋转的转子3。
[0036]定子2包括环形的定子铁心21。该定子铁心21由沿旋转轴方向层叠的多个电磁钢板形成。定子铁心21在内周面侧具有多个定子线圈22。多个定子线圈22配置为环状，并且被施加来自外部的交流电流。
[0037]转子3包括转子铁心31。该转子铁心31由沿旋转轴方向层叠的多个电磁钢板形成。转子铁心31形成为圆筒状。在其径向中央部形成有轴安装孔31a。在轴安装孔31a固定有未图示的驱动轴。驱动轴被壳体1支承成能够旋转。
[0038]转子3在转子铁心31中包括十个转子磁铁3a～3j。转子磁铁3a～3j由永磁铁构成，并且埋入到转子铁心31的槽内部。通过将转子磁铁3a～3j埋入到槽内部，转子磁铁3a～3j被牢固地固定。转子磁铁3a～3e构成一个极。此外，转子磁铁3f～3j构成一个极。这些极的极性相互不同。
[0039]通过与作为参考例的埋入磁铁型同步电动机的转子进行比较，对本实施方式中使
用的埋入磁铁型同步电动机100的详细情况进行说明。因此，使用图2～图4，对作为参考例的埋入磁铁型同步电动机的转子进行说明。
[0040]图2是作为参考例的埋入磁铁型同步电动机的转子203的水平方向剖视图。如图2所示，转子203包括转子铁心231。该转子铁心231由沿旋转轴方向层叠的多个电磁钢板形成。转子203在转子铁心231中包括十个转子磁铁203a～203j。转子磁铁203a～203j由永磁铁构成，并且埋入到转子铁心231的狭缝内部。
[0041]转子磁铁203a～203j形成为圆柱状，并且具有大体相同的大小和材质或组成。此外，转子磁铁203a～203j在以旋转中心O为中心的圆周C上沿该圆周C的各切线L的方向等间隔地配置。因此，由各个转子磁铁203a～203j引起的相对于定子线圈的磁动势大体相同。
[0042]图3表示图2的转子203中的磁通密度波形。图4表示图2的转子203中的齿槽转矩波形。
[0043]如图3所示，作为参考例的埋入磁铁型同步电动机的转子203中的磁通密度波形例如与梯形波、矩形波或方波那样的方形波形类似。
[0044]一般来说，已知在定子线圈中产生的磁通密度中只有基本波成分有助于电动机的旋转驱动力，所述基本波由正弦波构成。此外，已知在位于定子与转子之间的气隙中，如果在磁通密度中包含基本波成分以外的成分，则作为转矩波动或损失而可能成为使电动机的性能恶化的主要原因。
[0045]在此，本研究者们着眼于在定子线圈中产生的磁通密度中仅为由正弦波构成的基本波成分有助于电动机的旋转驱动力。此外，在位于定子与转子之间的气隙中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种埋入磁铁型同步电动机的转子，其特征在于，包括多个极，所述多个极的每一个包括多个磁铁，所述多个磁铁设置成伴随着远离磁极中心，由各个磁铁引起的磁动势变弱。2.根据权利要求1所述的埋入磁铁型同步电动机的转子，其特征在于，伴随着远离所述磁极中心，所述多个磁铁排列成该多个磁铁向旋转中心向径向的内侧偏移。3.根据权利要求2所述的埋入磁铁型同步电动机的转子，其特征在于，在距所述磁极中心最远的磁铁中，在距所述磁极中心远的端部的外周侧设置有在径向上延伸的隔磁桥。4.根据权利要求1所述的埋入磁铁型同步电动机的转子，其特征在于，伴随着远离所述磁极中心，所述多个磁铁的尺寸变小。5.根据权利要求1所述的埋入磁铁型同步电动机的转子，其特征在于，伴随着远离所述磁极中心，从旋转中心通过所述多个磁铁各自的中心点向径向延伸的假想线与所述多个磁铁各自的长边方向的中心线所成的角度中的最大的角度变大。6.根据权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员：堀内学，川岸功二郎，三泽康司，
申请(专利权)人：山洋电气株式会社，
类型：发明
国别省市：