转子及永磁体电动机的制作方法

文档序号:11110635
转子及永磁体电动机的制造方法与工艺

本发明涉及转子及永磁体电动机。



背景技术:

目前,公开有一种磁体埋入型转子,其具有形成于相邻的突极部之间的外周部的切口部、形成于切口部和非磁性部之间的桥接部、从切口部的中央部向外方突出的第一突起部,其中,突极部的半径从突极部中心朝向切口部渐减,第一突起部的半径与突极部中心的半径相同(例如,参照专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:(日本)特开2012-120326号公报

发明所要解决的课题

专利文献1所记载的磁体埋入型转子如图14-1所示,在转子210的相邻的突极部211和212之间的外周部,形成切口部217a、216b和从切口部217a与切口部216b之间的中央向外方突出的第一突起部218a。由此,就由永磁体213、214产生的感应电压波形而言,高次谐波成分降低,接近正弦波。由此,齿槽转矩降低,电动机的振动及噪音降低。但是,在表示图14-1所示的转子旋转时的感应电压波形的图14-2中,在波峰和波底附近分别各出现了两个角。因此,感应电压波形接近正弦波,但感应电压的高次谐波成分及齿槽转矩尚未充分降低,要求电动机的振动及噪音进一步降低。



技术实现要素:

本发明是鉴于上述情况而创立的,其目的在于,由于转子旋转时的感应电压的高次谐波成分及齿槽转矩降低,从而可以抑制转子旋转时的旋转不均。其结果,得到能够防止振动及噪音的转子及永磁体电动机。

用于解决课题的方案

为解决上述课题而实现目的,本发明提供一种转子,其由磁性体形成圆柱状,沿周向隔开规定间隔环状地配置有埋入板状的永磁体的多个磁体埋入孔,其特征在于,具备:第一非磁性部,其以从所述磁体埋入孔的周向端部朝向所述转子的外周的方式配置;第二非磁性部,其以与所述第一非磁性部邻接的方式配置。所述第二非磁性部为从所述转子的内周侧朝向外周侧且远离所述第一非磁性部的方向延伸的长孔,所述转子的外周上,在与所述第一非磁性部在径向上相对之处设置有切口部。

另外,本发明的转子的第二非磁性部的特征在于,所述长孔的外周侧端部朝向远离所述第一非磁性部的方向并沿着所述转子的外周弯曲。

另外,本发明的转子的特征在于,所述切口部的角度和所述第二非磁性部的外周侧端部的弯曲角度一致。

另外,本发明的转子的特征在于,在将所述第一非磁性部和所述切口部的间隔设为t,将所述第二非磁性部和所述转子的外周的间隔设为T的情况下,满足下式的关系,

【数学式1】

1.5t≤T≤2.5t。

另外,本发明提供一种永磁体电动机,其特征在于,具备所述转子和轭齿定子,其中,所述轭齿定子配置于所述转子的外周侧,在从环状的轭铁向内周侧延伸的多个齿上分别卷绕有导线。

发明效果

根据本发明,由于转子旋转时的感应电压的高次谐波成分及齿槽转矩降低,从而能够抑制旋转不均。其结果,起到能够防止转子旋转时的振动及噪音的效果。

附图说明

图1是表示本实施例的永磁体电动机的构成的平面图。

图2-1是图1所示的转子的极间部的放大图。

图2-2是在满足T=2t的关系的位置形成有转子的狭缝和磁通屏障的情况下的感应电压波形图。

图2-3是在满足T=2.2t的关系的位置形成有转子的狭缝和磁通屏障的情况下的感应电压波形图。

图3-1是表示图1所示的转子在定子内部旋转时的磁感应线的变化的磁感应线图。

图3-2是表示图1所示的转子在定子内部旋转时的磁感应线的变化的磁感应线图。

图3-3是表示图1所示的转子在定子内部旋转时的磁感应线的变化的磁感应线图。

图3-4是表示图1所示的转子在定子内部旋转时的磁感应线的变化的磁感应线图。

图4是表示改变图2-1所示的狭缝的第一孔部的根部位置和磁通屏障的间隔L的尺寸时的、感应电压波形的高次谐波成分和齿槽转矩的变化的线图。

图5是表示改变图2-1所示的狭缝的第二孔部的长度时的、感应电压波形的高次谐波成分和齿槽转矩的变化的线图。

图6-1是将图2-1所示的狭缝的弯曲的前端部加长了的作为比较例的转子的平面图。

图6-2是图6-1所示的转子中的U相的感应电压波形图。

图7-1是将图6-1所示的狭缝的弯曲部的内周侧R设定得较大的作为比较例的转子的平面图。

图7-2是图7-1所示的转子中的U相的感应电压波形图。

图8-1是不使图2-1所示的狭缝的前端部弯曲形成为而是ハ字状的作为比较例的转子的平面图。

图8-2是图8-1所示的转子中的U相的感应电压波形图。

图9-1是表示图8-1所示的转子在定子内部旋转时的磁感应线的变化的磁感应线图。

图9-2是表示图8-1所示的转子在定子内部旋转时的磁感应线的变化的磁感应线图。

图9-3是表示图8-1所示的转子在定子内部旋转时的磁感应线的变化的磁感应线图。

图9-4是表示图8-1所示的转子在定子内部旋转时的磁感应线的变化的磁感应线图。

图10-1是在相邻的突极部间的外周部无切口部和突起部,非磁性部的前端部向周向内侧延伸,且在突极部的两端附近形成有弯曲的狭缝的比较例的转子的平面图。

图10-2是图10-1所示的转子中的U相的感应电压波形图。

图11-1是作为在相邻的突极部间的外周部无切口部和突起部,且在相同的位置形成有与图2-1相同形状的狭缝的比较例的转子的平面图。

图11-2是图11-1所示的转子中的U相的感应电压波形图。

图12-1是图2-1所示的狭缝的前端部向内周方向弯曲的作为实施例的转子的平面图。

图12-2是图12-1所示的转子的U相的感应电压波形图。

图13-1是在突极部的两端附近沿外周部与非磁性部平行地形成有三角形的狭缝的作为实施例的转子的平面图。

图13-2是图13-1所示的转子中的U相的感应电压波形图。

图14-1是表示现有转子的一构成例的平面图。

图14-2是使用了图14-1所示的转子的永磁体电动机旋转时的U相的感应电压波形图。

图15-1是表示图14-1所示的转子在定子内部旋转时的磁感应线的变化的磁感应线图。

图15-2是表示图14-1所示的转子在定子内部旋转时的磁感应线的变化的磁感应线图。

图15-3是表示图14-1所示的转子在定子内部旋转时的磁感应线的变化的磁感应线图。

图15-4是表示图14-1所示的转子在定子内部旋转时的磁感应线的变化的磁感应线图。

符号说明

10 转子

10a 外周部

11a~11f 突极部

12a~12f 磁体埋入孔

13a~13f 永磁体

14a~14f、15a~15f 磁通屏障(第一非磁性部)

16a~16f、17a~17f 切口部

16a-1、17f-1 切口面

18a~18f 突起部

19a~19f、20a~20f 狭缝(第二非磁性部)

19a-1、20f-1 第一孔部

19a-2、20f-2 第二孔部

19a-3、20f-3 弯曲部

21 旋转轴

22 转子铁心

30 定子

31 轭铁

32 齿

33 前端缘

P 中心线

40 永磁体电动机(埋入磁石型同步电动机)

50 转子

51 突极部

57a、56b 切口部

58a 突起部

59a、60a 狭缝(第二非磁性部)

59a-1、60a-1 第一孔部

59a-2、60a-2 第二孔部

59a-3、60a-3 弯曲部

70 转子

71 突极部

77a、76b 切口部

78a 突起部

79a、80a 狭缝(第二非磁性部)

79a-1、80a-1 第一孔部

79a-2、80a-2 第二孔部

79a-3、80a-3 弯曲部

90 转子

91 突极部

97a、96b 切口部

98a 突起部

90a、100a 狭缝(第二非磁性部)

110 转子

111 突极部

114a、115a 磁通屏障(第一非磁性部)

119a、120a 狭缝(第二非磁性部)

119a-1、120a-1 第一孔部

119a-2、120a-2 第二孔部

119a-3、120a-3 弯曲部

130 转子

131 突极部

139a、140a 狭缝(第二非磁性部)

139a-1、140a-1 第一孔部

139a-2、140a-2 第二孔部

139a-3、140a-3 弯曲部

170 转子

171 突极部

177a、176b 切口部

178a 突起部

179a、180a 狭缝(第二非磁性部)

179a-1、180a-1 第一孔部

179a-2、180a-2 第二孔部

179a-3、180a-3 弯曲部

190 转子

191 突极部

192、193 磁通屏障(第一非磁性部)

194 外周部

197a、196b 切口部

198a 突起部

199a、200a 狭缝(第二非磁性部)

199a-1、200a-1 第一边

199a-2、200a-2 第二边

199a-3、200a-3 第三边

210 转子

211 突极部

213、214 永磁体

217a、216b 切口部

218a 突起部

具体实施方式

以下,基于附图,详细说明本发明的转子及永磁体电动机的实施例。此外,本发明不受实施例限定。

【实施例】

图1是表示本实施例的永磁体电动机的构成的平面图。图2-1是图1所示的转子的极间部的放大图。图2-2是在满足T=2t的关系的位置形成有转子的狭缝和磁通屏障的情况下的感应电压波形图。图2-3是在满足T=2.2t的关系的位置形成有转子的狭缝和磁通屏障的情况下的感应电压波形图。图3-1~图3-4是表示图1所示的转子在定子内部旋转时的磁感应线的变化的磁感应线图。

(本实施例的转子)

如图1所示,本实施例的永磁体电动机40,在将多片软磁性体的钢板即硅钢板叠层形成为圆柱状的转子铁心22上,沿转子铁心22的周向以规定间隔环状形成多个磁体埋入孔12a、12b、12c、12d、12e、12f。具备以旋转轴21为中心设置的转子10和包围转子10的外周部的定子30。定子30与转子10的外周部隔开规定的气隙而配置,以40deg(机械角)间隔形成有从环状的轭铁31向内方延伸的9个齿32,且从齿32的前端沿周向突出有前端缘33。

在本实施例的转子10中,向转子铁心22上形成的磁体埋入孔12a~12f埋入永磁体13a、13b、13c、13d、13e、13f。在磁体埋入孔12a~12f的两端部(沿转子铁心22的周向延伸的磁体埋入孔的两端部),形成有作为第一非磁性部的空隙、即磁通屏障14a~14f、15a~15f,防止磁通的短路。作为第一非磁性部的磁通屏障14a~14f、15a~15f,以朝向转子10的外周的方式配置。进而,在径向上与第一非磁性部对置的转子10的外周部形成有切口部16a~16f、17a~17f。由此,在磁体埋入孔12a~12f的外周侧形成有突极部11a~11f。另外,本实施例的转子10也可以在切口部17a和16b、17b和16c、17c和16d、17d和16e、17e和16f、17f和16a各自之间分别形成向外方突出的突起部18a~18f。如果在转子10的外周部形成切口部16a~16f、17a~17f和突起部18a~18f,则如专利文献1所示,由永磁体13a~13f产生的感应电压的高次谐波成分降低,感应电压波形接近正弦波,齿槽转矩降低。但是,如图14-2所示的感应电压波形,是在波峰和波底附近出现角的波形,所以电动机旋转时的振动及噪音不能充分降低。

于是,在本实施例中,在转子10的外周部形成切口部16a~16f、17a~17f和突起部18a~18f,并且,在突极部11a~11f形成以与磁通屏障14a~14f、15a~15f相邻的方式配置的作为第二非磁性部的狭缝19a~19f、20a~20f。

具体而言,以与突极部11a~11f的两端的磁通屏障14a~14f、15a~15f相邻的方式,在突极部11a~11f形成有狭缝19a~19f、20a~20f。对于图2-1所示的狭缝20f,说明狭缝20f的形状及配置。本实施例的转子10的狭缝20f由以从磁体埋入孔12f的端部附近朝向转子外周的方式配置的第一孔部20f-1、在弯曲部20f-3沿着转子的外周弯曲的外周侧端部、进一步延伸的第二孔部20f-2构成。通过将这样构成的狭缝19a~19f、20a~20f与形成有切口部16a~16f、17a~17f和突起部18a~18f的转子组合,可以将仅利用切口部和突起部不能被除去的、在感应电压波形的波峰和波底附近产生的角去掉,得到更接近正弦波的波形。

第一孔部20f-1以从磁体埋入孔12f的端部附近朝向转子外周的方式配置(即以从转子的内周朝向外周的方式配置)时,以随着朝向外周而远离磁通屏障15f的方式倾斜配置。

如图2-1所示,本实施例的狭缝20f的第一孔部20f-1的倾斜以与切口部17f的切口面17f-1的倾斜平行的方式形成,第二孔部20f-2以与外周部10a平行的方式形成。即,本实施例的转子的狭缝20f的弯曲角度(第一孔部20f-1和第二孔部20f-2所成的角度)以与切口部17f的角度(转子10的外周部10a和切口面17f-1形成的角度)一致的方式倾斜。将狭缝19a的第二孔部19a-2和外周部10a之间的间隔设为T(狭缝20f的第二孔部20f-2和外周部10a之间的间隔也同样为T),将狭缝19a的第一孔部19a-1和切口部16a的切口面16a-1的延长线(虚线)之间的间隔设为T’(狭缝20f的第一孔部20f-1和切口部17f的切口面17f-1的延长线之间的间隔也同样为T’),将狭缝20f的第一孔部20f-1的根位置和磁通屏障15f的间隔设为L,将从相邻的突极部11f和11a之间(极间部)的中心线P到弯曲部20f-3的角度设为θ2。将从中心线P到狭缝20f的第二孔部20f-2的前端部的角度设为θ1。将磁通屏障14a和切口部16a之间的桥接部的间隔设为t(磁通屏障15f和切口部17f之间的桥接部的间隔也同样)。图2-1所示的实施例为基础模型,设:T=1.0mm、T’=1.1mm、L=1.1mm。另外,设为满足T=2.2t的关系,设θ1-θ2=8.55deg(电气角)。

图2-2表示在满足T=2t的关系的位置形成转子的狭缝和磁通屏障的情况下的感应电压波形。图2-3表示在满足T=2.2t的关系的位置形成转子的狭缝和磁通屏障的情况下的感应电压波形。与图14-2的波形相比,哪个波形都获得接近正弦波的波形。特别是满足图2-3所示的T=2.2t的关系的情况的波形为更接近正弦波的光滑的波形。由此,由永磁体产生的感应电压的高次谐波成分降低,齿槽转矩也降低,因此,电动机的振动或噪音降低。

因此,在图2-1所示的基础模型中,满足T=2.2t的关系,分别改变T和t的间隔进行模拟,结果是高次谐波成分和齿槽转矩如下变化。即:

T=t的情况:高次谐波成分=3.58%、齿槽转矩=0.06Nm

T=1.5t的情况:高次谐波成分=2.79%、齿槽转矩=0.10Nm

T=2t的情况:高次谐波成分=2.42%、齿槽转矩=0.20Nm

T=2.2t的情况:高次谐波成分=2.31%、齿槽转矩=0.23Nm

T=2.5t的情况:高次谐波成分=2.62%、齿槽转矩=0.28Nm

T=3t的情况:高次谐波成分=3.39%、齿槽转矩=0.31Nm。

表示未设置狭缝的情况的图14-1中的高次谐波成分如图14-2所示为4.06%。在此,根据上述结果,通过设置狭缝,高次谐波成分降低。如果高次谐波成分为3%以下,则与未设置狭缝的情况相比,得到1%以上的降低效果。求高次谐波成分为3%以下的T的范围时,满足下式的关系。

【数学式2】

1.5t≤T≤2.5t

因此,优选在T满足该关系的位置形成狭缝。

另外,将本实施例的转子在定子内部旋转时的磁感应线(图3-1~图3-4中图示)和现有的形成有切口部和突起部的转子在定子内部旋转时的磁感应线(图15-1~图15-4中图示)进行比较,在形成有狭缝的本实施例的情况下,如图3-1~图3-4所图示,由于由永磁体产生的磁通利用狭缝集中在突极部的中央,所以流过齿(参照图1的32)侧的磁通在突极部的中央增加,而在极间部侧减少。由此,感应电压波形成为正弦波状,高次谐波成分降低。

(使第二孔部的长度变化的情况)

图4是表示仅改变图2-1所示的狭缝的第一孔部的根位置和磁通屏障的间隔L的尺寸时的感应电压波形的高次谐波成分和齿槽转矩的变化的线图。图5是表示改变图2-1所示的狭缝的第二孔部的长度时的感应电压波形的高次谐波成分和齿槽转矩的变化的线图。

图4表示相对于图2-1所示的基础模型,仅使狭缝20f的第一孔部20f-1的根位置和磁通屏障15f的间隔L的尺寸变化至0.6mm~2.4mm附近时的感应电压波形的高次谐波成分(EMF高次谐波[%])和齿槽转矩[Nm]的变化。此外,由于T’被固定,所以伴随L的变化,切口面16a-1的位置也发生变化。图4中的实线表示EMF高次谐波,虚线表示齿槽转矩。根据图4所示的线图,齿槽转矩为0.3Nm以下时,L为1mm以上,EMF高次谐波在所有范围均为3%以下。EMF高次谐波为2.5%以下时,L在0.75mm~1.7mm的范围。因此,L优选为1mm~1.7mm,特别是更优选EMF高次谐波低且在与齿槽转矩的线交叉的L=1.1mm附近。

图5表示相对于图2-1所示的基础模型仅使θ1-θ2(电气角)[deg]变化至0deg~20deg附近时的感应电压波形的高次谐波成分(EMF高次谐波[%])和齿槽转矩[Nm]的变化。在图5中,实线表示EMF高次谐波,虚线表示齿槽转矩。根据图5所示的线图,EMF高次谐波为3%以下时,θ1-θ2的电气角在2.5deg~15deg的范围。齿槽转矩为0.3Nm以下的情况是θ1-θ2的电气角为2.5deg以上的情况。因此,θ1-θ2的电气角为2.5deg~15deg的范围是优选的范围。即,如图6-1所示,在图2-1所示的狭缝20f、19a的弯曲的前端部进一步延长的情况下,优选在图4所示的L的优选的上述范围和图5所示的θ1-θ2的电气角的上述范围构成狭缝。

(将图6-1所示的狭缝的弯曲部的内周侧R设定得较大的实施例)

图7-1所示的狭缝形状与图6-1所示的狭缝形状大致相同,但将弯曲部79a-3、80a-3的内周侧形成为圆弧状这一点不同。得到的感应电压波形如图7-2所示,高次谐波成分为2.88%,齿槽转矩为0.33Nm,得到与图6-1的情况大致相同的效果。即,弯曲的内周侧的狭缝面积的变化不易对感应电压波形或特性带来影响。

(不使狭缝弯曲而是形成为ハ字状的实施例)

图8-1所示的转子90的狭缝90a、100a与图2-1所示的转子不同,是不使狭缝的前端部弯曲而是形成为ハ字状的作为实施例的转子。与图2-1所示的转子的狭缝不同,狭缝的前端部未弯曲的情况下的感应电压波形成为图8-2所示的波形。感应电压波形为图8-1的情况下的转子90具有切口部97a、96b和在这些切口部之间形成的突起部98a,但由于与其组合的狭缝90a、100a的形状为ハ字状,因此,高次谐波成分为3.22%,齿槽转矩为0.31Nm。

另外,将图2-1所示的转子在定子内部旋转时的磁感应线(图3-1~图3-4中图示)和组合有切口部和突起部和ハ字状狭缝的转子在定子内部旋转时的磁感应线(图9-1~图9-4中图示)进行比较。在形成有弯曲的狭缝的图3-1~图3-4中,由永磁体产生的磁通的发散被狭缝的弯曲的部分进一步抑制,因此,流过齿侧的磁通变得均匀,感应电压波形的高次谐波成分降低。与之相反,在未弯曲的ハ字状狭缝的情况下,由永磁体产生的磁通的发散被狭缝部分抑制,因此,能够使流过齿侧的磁通在一定程度上均匀,但弯曲的狭缝使感应电压波形的高次谐波成分进一步降低。

(无切口部和突起部,磁通屏障的前端部向周向内侧延伸,并且突极部的两端附近形成有弯曲的狭缝的比较例)

如图10-1所示,在转子110的外周没有切口部和突起部而设定为真圆状的情况下,发现齿槽转矩的特性变差的趋势。观察图10-1所示的转子110的特性时,高次谐波成分为3.23%,齿槽转矩为0.57Nm。另外,在图10-1所示的转子110中,将磁通屏障114a、115a的前端部向周向内侧延伸,形成弯曲的狭缝119a、120a。如图10-2所示的感应电压波形中所看到的那样,在波峰和波底附近分别各出现两个角,不是接近正弦波的波形。

(无切口部和突起部,形成与本实施例(图2-1)相同的形状的狭缝的比较例)

图11-1所示的转子130是确认以与图2-1所示的本实施例的转子10的狭缝相同的形状在相同位置形成狭缝,且外周没有切口部和突起部的情况下的特性的转子。在外周没有切口部的情况下,根据图11-2所示的感应电压波形可知,与正弦波有显著差异。另外,高次谐波成分为10.62%,齿槽转矩为0.58Nm,图11-1所示的转子130的特性显著变差。这样,在转子的外周没有切口部和突起部的情况下,即使形成与图2-1所示的本实施例相同的狭缝,也不能得到狭缝的效果。

(狭缝的前端部向内周向弯曲的实施例)

图12-1所示的转子170在外周形成有切口部177a、176b和突起部178a,只有狭缝179a、180a的第一孔部179a-1、180a-1与图2-1所示的狭缝相同,而通过狭缝的前端部从弯曲部179a-3、180a-3向内周方向弯曲延伸而形成第二孔部179a-2、180a-2这一点不同。即,改变了狭缝179a、180a的第二孔部179a-2、180a-2的弯曲角度。该情况下的感应电压波形如图12-2所示,在波峰和波底附近分别各出现两个角,不是接近正弦波的波形。另外,就特性而言,高次谐波成分为3.18%,齿槽转矩为0.30Nm。这样,只是改变图2-1所示的狭缝的第二孔部179a-2、180a-2的弯曲角度,特性就发生变化。

(形成三角形状的狭缝的实施例)

图13-1所示的转子190在外周形成有切口部197a、196b和突起部198a,且在突极部191的两端形成有三角形状的狭缝199a、200a。狭缝199a、200a由与磁通屏障192、193平行地形成的第一边199a-1、200a-1、与外周部194平行地形成的第二边199a-2、200a-2和第三边199a-3、200a-3形成为三角形状。图13-1所示的转子190的感应电压波形如图13-2所示,得到与图2-3所示的感应电压波形相同的效果。图13-1所示的转子190的高次谐波成分为2.76%,齿槽转矩为0.26Nm。

如上所述,在现有的转子及永磁体电动机中,在转子的极间部的外周部至少设有切口部。进而,在设置有突起部的情况下,由永磁体电动机的永磁体产生的感应电压波形的高次谐波成分降低,接近正弦波。由此,齿槽转矩降低,所以电动机的振动及噪音降低至一定程度。但是,在要想进行进一步的改善的情况下,以往未进行通过切口部或突起部和狭缝形状或它们的配置的组合来改善特性的研究。特别是像在上述各实施例和比较例的比较中考察的那样,设置切口部或突起部带来的效果、和设置狭缝带来的效果,并非单纯地将各效果概括起来所得的结果。有时特性也会因狭缝的形状或配置的原因而变差,因此,如本实施例,特定的狭缝形状或配置位置的图案化对于本领域技术人员而言也是不容易想到的。

本发明的转子也可以是在朝向转子的外周方向配置有作为第一非磁性部的磁通屏障的极间部的转子外周至少设置切口部,并且在极间部设置突起部。当利用转子的永磁体降低卷绕于齿上的导线产生的感应电压的高次谐波成分时,感应电压波形就会接近正弦波。由于使感应电压波形接近正弦波,齿槽转矩降低,从而转子旋转时的旋转不均被抑制。旋转不均被抑制,电动机的振动及噪音降低。出于利用该现象的目的,本发明的转子以作为第二非磁性部的狭缝从与磁通屏障相邻的位置朝向转子的外周方向延伸的方式配置。该狭缝由朝向外周方向延伸的作为长孔的第一孔部、将第一孔部的外周侧前端部从磁体埋入孔的端部朝向中央沿着转子的外周部弯曲的弯曲部、从弯曲部进一步沿着外周部延伸的第二孔部构成。

另外,在转子的狭缝中,以使形成于转子外周的切口部的角度和狭缝的第一孔部的弯曲角度一致的方式倾斜。另外,狭缝的第二孔部以与转子外周平行地延伸的方式在弯曲部弯曲。

另外,转子的狭缝在将磁通屏障和形成于转子外周部的切口部的距离设为t,将狭缝的第二孔部和转子外周部的距离设为T的情况下,在满足下式的关系的位置配置磁通屏障和狭缝。

【数学式3】

1.5t≤T≤2.5t

另外,转子及使用该转子的永磁体电动机通过如上所述构成,无论是在转子外周至少设有切口部的情况,还是在极间部还设有突起部的情况,由永磁体电动机的永磁体产生的感应电压波形均能够可靠地降低高次谐波成分而接近正弦波。由此,由于齿槽转矩降低,从而电动机的振动及噪音降低。

此外,作为本发明的实施例,以用于具有转子10和定子30的6极埋入磁体型同步电动机(IPMSM:Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)40这种小型且需要强力的转矩的压缩机用电动机等的情况为例进行了说明,但未必限定于此。只要是由4极以上的磁极数构成的埋入磁体型同步电动机40,就可以应用本发明的永磁体电动机。

产业上的可利用性

如上所述,本发明的转子及永磁体电动机由于感应电压波形接近正弦波,齿槽转矩被降低,所以特别是作为像内置于压缩机的电动机那样的以高的转速驱动的永磁体电动机是有用的。

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