旋转电机的制作方法

文档序号:25534437发布日期:2021-06-18 20:27阅读:45来源:国知局
旋转电机的制作方法

本申请涉及一种具有由爪状磁极部构成的转子的旋转电机。



背景技术:

在旋转电机中,隔着一定的间隙配置于定子磁极的内周侧的转子由一对相对配置的爪形磁极、励磁绕组(转子绕组)以及永磁体构成,其中,所述一对相对配置的爪形磁极一体地安装于轴,并在前端部分形成有具有多个n极和s极的爪部,所述励磁绕组(转子绕组)在所述爪形磁极中产生磁化力,所述永磁体交替配置于相对配置的爪形磁极的爪部之间。使配置永磁体的相对配置的爪形磁极的爪部间的距离l1比未配置永磁体的相对配置的爪形磁极的爪部间的距离l2窄(例如,参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开平11-98787号公报

在专利文献1记载的现有技术中,由于在插入有永磁体的磁极间部和未插入永磁体的磁极间部处,转子磁动势的量不同,因此,转子磁动势的高频分量增加,因高频铁损增加而使得旋转机的效率下降。



技术实现要素:

本发明为解决上述技术问题而作,其目的在于提供一种旋转电机,能通过抑制转子磁动势的高频成分,降低高频铁损,来提高旋转机的效率。

本发明公开的旋转电机包括:转子;以及定子,所述定子隔着空隙配置于转子的外周,转子具有:转子绕组;以及极芯体,所述极芯体通过使第一极和第二极组合而构成,并在由第一极和第二极形成的内部空间配置有转子绕组,第一极具有在转子的旋转方向上空开间隔地配置的多个第一爪状磁极部,第二极具有在转子的旋转方向上空开间隔地配置的多个第二爪状磁极部,在作为第一爪状磁极部与第二爪状磁极部之间的磁极间部的一部分设置有永磁体,第一极和第二极以使第一爪状磁极部与第二爪状磁极部交替啮合的方式组合,旋转电机包括:第一磁通调节部,所述第一磁通调节部设于第一爪状磁极部的旋转方向两侧面,并使第一爪状磁极部与第二爪状磁极部之间的距离缩小;第二磁通调节部,所述第二磁通调节部设于第二爪状磁极部的旋转方向两侧面,并使第一爪状磁极部与第二爪状磁极部之间的距离缩小;一对第一倒角部,一对所述第一倒角部在第一爪状磁极部的定子侧表面设置于旋转方向两端侧;以及一对第二倒角部,一对所述第二倒角部在第二爪状磁极部的定子侧表面设置于旋转方向两端侧,与插入有永磁体的磁极间部邻接的第一倒角部及第二倒角部的形状和与未插入永磁体的磁极间部邻接的第一倒角部及第二倒角部的形状不同,或者,与插入有永磁体的磁极间部邻接的第一磁通调节部及第二磁通调节部的形状和与未插入永磁体的磁极间部邻接的第一磁通调节部及第二磁通调节部的形状不同。

根据本发明公开的旋转电机的转子,通过在插入有永磁体的磁极间部和未插入永磁体的磁极间部处使倒角部或磁通调节部的结构不同,从而能将转子磁动势形成为对称波形,抑制转子磁动势的高频分量,降低高频铁损,从而能获得使旋转机效率提高的功能。

附图说明

图1是实施方式1的旋转电机的剖视图。

图2是实施方式1的旋转电机的转子的示意外观图。

图3是实施方式1的旋转电机的极芯体的示意外观图。

图4是实施方式1的旋转电机的第一极的示意外观图。

图5是实施方式1的旋转电机的极芯体的剖视图。

图6是实施方式1的旋转电机的极芯体的主视图。

图7是用于说明实施方式1的旋转电机的磁通路径的磁回路图。

图8是表示实施方式1的旋转电机的磁通路径的剖视图。

图9是表示实施方式1的旋转电机的电路的框图。

图10是表示与实施方式1的旋转电机进行对比的现有例的磁动势的图。

图11是表示实施方式1的旋转电机的磁动势的图。

图12是用于对实施方式1的旋转电机的磁动势高频分量进行说明的图。

图13是用于对实施方式1的旋转电机的铁损进行说明的铁损比较图。

图14是实施方式1的旋转电机的磁回路图。

图15是表示实施方式1的旋转电机的磁通路径的剖视图。

图16是表示实施方式1的旋转电机的磁通路径的剖视图。

图17是实施方式2的旋转电机的极芯体的剖视图。

图18是表示实施方式3的旋转电机的磁通路径的剖视图。

图19是表示实施方式4的旋转电机的磁通路径的剖视图。

图20是表示实施方式5的旋转电机的磁通路径的剖视图。

图21是表示实施方式6的旋转电机的磁通路径的剖视图。

图22是表示实施方式7的旋转电机的磁通路径的剖视图。

图23是表示实施方式8的旋转电机的磁通路径的剖视图。

图24是表示实施方式9的旋转电机的转子的磁极和永磁体的配置的一例的示意图。

图25是表示实施方式10的旋转电机的转子的磁极和永磁体的配置的示意图。

(符号说明)

10定子

13转子

16a第一爪状磁极部

17a第二爪状磁极部

18转子绕组

22a、22b磁极间部;

23永磁体;

24a、24b第一磁通调节部

25a、25b第二磁通调节部

26a、26b第一倒角部

27a、27b第二倒角部。

具体实施方式

以下,基于附图,对本发明的旋转电机的实施方式进行说明。各图图示了用于说明实施方式所必要的要素,并不局限于图示了实际的全部要素。在提及上、下、左、右等方向的情况下,以附图的记载为基准。“固定”只要能对对象物进行固定则是任意的,而不管其固定方法。“相等”是指相同或基本相同的意思,只要是在尺寸公差范围内的不同,视为所具有的功能相同。

实施方式1

图1是示意表示实施方式1的旋转电机的剖视图,图2是表示本实施方式1的旋转电机的转子的示意外观图,图3是表示本实施方式1的旋转电机的转子所适用的极芯体的示意外观的立体图,图4是表示构成极芯体的示意外观的第一极的立体图。在图1至图4中,作为车用交流发电电动机的旋转电机1被分为旋转机部2和电气设备部3,在电气设备部3构造成经由电刷8和集电环9对转子绕组18供给电力,此外配备有对定子绕组12供给电力的功率回路部等。

旋转机部2的轴6经由轴承7被支承在大致碗形状的铝制前、后支架4上,此外,轴6包括经由未图示的条带而与发动机连接的滑轮5。在前、后支架4内包括:转子13,所述转子与轴6一体设置,并配设成能自由旋转;风扇14,所述风扇固定于转子13的轴向的两端面;以及定子10,所述定子10相对于转子13具有一定的空隙,并以围绕转子13的外周的方式固定于前支架、后支架4。

定子10包括:圆筒状的定子铁芯11;以及定子绕组12,所述定子绕组12卷装于定子铁芯11,并伴随着转子13的旋转,接收来自后述转子绕组18的磁通。转子13包括:转子绕组18,所述转子绕组18通过经由电刷8和集电环9从电气设备部3供给来的电流而产生磁通;以及极芯体15,所述极芯体15以将转子绕组18覆盖的方式设置,并通过转子绕组18的磁通形成磁极。极芯体15被分割形成为分别由例如s10c等低碳钢通过冷轧制造法等而制成的第一极16和第二极17。

第一极16具有:轴套部16c,所述轴套部16c被制作成端面为正圆的圆筒体,并以使轴插通孔19贯穿轴心位置的方式形成;厚壁环状的磁轭部17b,所述磁轭部17b从轴套部16c的一端缘部朝径向外侧延伸设置;以及第一爪状磁极部16a,所述第一爪状磁极部16a从磁轭部16b的外周部朝轴向另一端侧延伸设置。第一爪状磁极部16a形成为其最外径表面形状为大致梯形形状,其周向宽度随着朝向前端侧逐渐变窄且径向厚度随着朝向前端侧逐渐变薄的尖细形状,并在磁轭部16b的外周部沿周向以等间距例如排列八个。

第二极17具有:轴套部,所述轴套部被制作成端面为正圆的圆筒体,并与第一极16同样地以使轴插通孔贯穿轴心位置的方式形成;厚壁环状的磁轭部17b,所述磁轭部17b从轴套部的一端缘部朝径向外侧延伸设置;以及第二爪状磁极部17a,所述第二爪状磁极部17a从磁轭部17b的外周部朝轴向另一端侧延伸设置。第二爪状磁极部17a形成为其最外径表面形状为大致梯形形状,其周向宽度随着朝向前端侧逐渐变窄且径向厚度随着朝向前端侧逐渐变薄的尖细形状,并在磁轭部17b的外周部沿周向以等间距例如排列八个。

图5和图6是表示实施方式1的第一极16和第二极17的剖视图和主视图。图5和图6着眼于旋转方向(周向)的八分之一部分进行图示。第一爪状磁极部16a、第二爪状磁极部17a由于是具有旋转对称的方式配置的,因此示出八分之一部分。图5是图6的轴向剖视图。另外,在图5中,垂直于纸面的方向是第一极16和第二极17的轴向,纸面上方是第一极16和第二极17的径向。关于与图5类似的其它图,亦是如此。此外,在图6中,纸面右方是第一极16和第二极17的旋转方向,纸面上方是第一极16和第二极17的轴向。在作为第一爪状磁极部16a和第二爪状磁极部17a之间的磁极间部22的一部分设置有永磁体23,第一极16和第二极17以使第一爪状磁极部16a和第二爪状磁极部17a交替啮合的方式组合,在第一爪状磁极部16a的旋转方向两侧面具有使第一爪状磁极部16a与第二爪状磁极部17a间的距离缩小的第一磁通调节部24a、24b(突起部),在第二爪状磁极部17a的旋转方向两侧面具有使第一爪状磁极部16a与第二爪状磁极部17a间的距离缩小的第二磁通调节部25a、25b(突起部)。此外,在第一爪状磁极部16a的定子侧表面具有设置于旋转方向两端侧的一对第一倒角部26a、26b,在第二爪状磁极部17a的定子侧表面具有设置于旋转方向两端侧的一对第二倒角部27a、27b。与插入永磁体23的磁极间部22a邻接设置的第一倒角部26a及第二倒角部27a的形状和与未插入永磁体的磁极间部22b邻接设置的第一倒角部26b及第二倒角部27b的形状不同。例如,在图5和图6中,图6中的阴影部分是第一倒角部26a、26b、第二倒角部27a、27b。

使用图7至图9,对上述作为车用交流发电电动机的旋转电机1的动作进行说明。如图9所示,在转子绕组18中,从电池部105的电池20供给电力,并经由电刷8和集电环9流过电流。但是,在图9中,向转子绕组18供给电力的电路(切换元件等)未图示。通过通向转子绕组18的电流,在图7这样的磁回路中,转子磁通和磁铁磁通被从转子13供给至定子绕组12。此外,如图8所示的磁通路径图那样,永磁体23产生的磁通被分为磁回路和输出磁通29,其中,所述磁回路形成经由第一磁通调节部24a经过第二磁通调节部25a并在转子内闭合的漏磁通28,所述输出磁通29从第一爪状磁极部16a经由定子10经过第二爪状磁极部17a。

功率电路部103在电力运行时和再生时的动作不同,在电力运行时,电力从电池20经由电源端子被供电至功率电路部103,控制电路部104对功率电路部103的各切换元件21进行接通、断开控制,以使直流或交流电力被供给至定子绕组部101的定子绕组12。漏磁通28和由转子绕组18及永磁体23形成的输出磁通29通过与在定子绕组12中流动的直流电流或交流电流交链,来产生驱动转矩。利用该驱动转矩,来驱动转子13旋转。在再生时,由转子绕组部102的转子绕组18及永磁体23形成的输出磁通与定子10交链,在转子绕组18中产生感应电压,通过控制电路部104对功率电路部103的各切换元件进行接通、断开控制,并向电池20供给电力。

图10是表示与实施方式1的旋转电机对比的现有例的转子磁动势的图,图11是表示实施方式1的旋转电机的转子磁动势的图。图12和图13是表示实施方式的效果的转子磁动势的频率分析图和铁损降低图。另外,在图10、图11中,用mfa表示在插入永磁体的磁极间部中产生的转子磁动势,并用mfb表示在未插入永磁体的磁极间部中产生的转子磁动势。

在图10的现有例中,由于与插入永磁体23的磁极间部22邻接的第一倒角部26a及第二倒角部27a的形状和与未插入永磁体的磁极间部22b邻接的第一倒角部26b及第二倒角部27b的形状相同,因此,未设置对转子磁动势的强弱进行调节的机构,插入永磁体23的磁极间部22a的磁动势的振幅变大,转子磁动势成为非对称波形。

与之相对的是,在本实施方式中,如例如图6那样通过使与插入永磁体23的磁极间部22a邻接的第一倒角部26a及第二倒角部27a的旋转方向宽度wma比与未插入永磁体23的磁极间部22b邻接的第一倒角部26b及第二倒角部27b的旋转方向宽度wmb大,从而对在插入永磁体23的磁极间部22a处产生的转子磁动势mfa进行调减,而对在未插入永磁体23的磁极间部22b处产生的转子磁动势mfb进行调增,因此,能使转子磁动势波形如图11所示那样变为对称波形。其结果是,如图12所示,通过本实施方式产生的转子磁动势波形由于与现有例相比能减少高频分量,因此,能如图13所示那样降低电动机铁损。另外,在图12、图13中,用柱状图a(点表示)代表现有例中的特性,用柱状图b(阴影表示)代表本实施方式中的特性。

另外,在本实施方式中,使转子绕组18产生的磁通与永磁体23产生的磁通的、与定子10交链的输出磁通路径相同(图7、图8所示的两个输出磁通相互增强的磁通路径)。因而,插入永磁体23的磁极间部22a处产生的转子磁动势为在转子绕组18产生的磁通中加上磁铁磁动势。因此,通过使与插入永磁体23的磁极间部22a邻接的第一倒角部26a及第二倒角部27a的旋转方向宽度wma比与未插入永磁体23的磁极间部22b邻接的第一倒角部26b及第二倒角部27b的旋转方向宽度wmb大,从而对第一爪状磁极部和第二爪状磁极部的定子相对面进行调节,使转子磁动势波形变为对称。在图6中,将与插入永磁体23的磁极间部22a邻接的第一倒角部26a及第二倒角部27a的旋转方向宽度wma设为3mm,将与未插入永磁体23的磁极间部22b邻接的第一倒角部26b及第二倒角部27b的旋转方向宽度wmb设为1.6mm。

在作为变形例,转子绕组磁动势和磁铁磁动势产生的输出磁通路径不同的方向(图14、图15所示的两个输出磁通相互减弱的磁通路径)上,也能获得本实施方式实现的铁损降低效果。在这种情况下,由于从在插入永磁体23的磁极间部22a处产生的转子绕组磁动势减去磁铁磁动势,因此,在未插入永磁体23的磁极间部22b处产生的转子磁动势的振幅变大。因而,只要使与插入永磁体23的磁极间部22a邻接的第一倒角部26a及第二倒角部27a的旋转方向宽度wma比与未插入永磁体23的磁极间部22b邻接的第一倒角部26b及第二倒角部27b的旋转方向宽度wmb小,就能获得使转子磁动势波形变得对称的功能。

此外,在本实施方式中,由于对永磁体产生的磁动势进行调节,因此,形成在插入永磁体23的磁极间部22a和未插入永磁体23的磁极间部22b处的第一倒角部26a、26b及第二倒角部27a、27b的旋转方向宽度不同的结构,但作为其他变形例,通过对转子绕组18产生的磁动势进行调节,也能获得铁损降低效果。在这种情况下,由于如图16所述,转子绕组产生的磁通被分为用实线表示的与定子交链的输出磁通29和穿过第一磁通调节部24a、24b和第二磁通调节部25a、25b并在转子内闭合的漏磁通28,因此,只要形成为使与插入永磁体23的磁极间部22a邻接的第一磁通调节部24a及第二磁通调节部25a的形状和与未插入永磁体23的磁极间部22b邻接的第一磁通调节部24b及第二磁通调节部25b的形状不同的结构即可。具体来说,通过增大与插入永磁体23的磁极间部22a邻接的第一磁通调节部24a及第二磁通调节部25a的旋转方向宽度wfa,从而减小在插入永磁体2的磁极间部22a处产生的转子磁动势,并通过减小与未插入永磁体23的磁极间部22b邻接的第一磁通调节部24b及第二磁通调节部25b的旋转方向宽度wfb,从而增大在未插入永磁体23的磁极间部22b处产生的转子磁动势,就能使转子磁动势波形变为对称波形。即,使第一磁通调节部24a及第二磁通调节部25a的旋转方向宽度wfa比第一磁通调节部24b及第二磁通调节部25b的旋转方向宽度wfb大。在图16中,将与插入永磁体23的磁极间部22a邻接的第一磁通调节部24a及第二磁通调节部25a的旋转方向宽度wfa设为2.5mm,将与未插入永磁体23的磁极间部22b邻接的第一磁通调节部24b及第二磁通调节部25b的旋转方向宽度wfb设为1.1mm。

实施方式2

图17是表示实施方式2的转子的第一极16和第二极17以及永磁体23的第一爪状磁极部16a、第二爪状磁极部17a的近旁的剖视图。使与插入永磁体23的磁极间部22a邻接的第一倒角部26a及第二倒角部27a的旋转方向宽度wma比与未插入永磁体23的磁极间部22b邻接的第一倒角部26b及第二倒角部27b的旋转方向宽度wmb大。

根据本实施方式2,由于使与插入永磁体23的磁极间部22a邻接的第一倒角部26a及第二倒角部27a构成为和与未插入永磁体23的磁极间部22b邻接的第一倒角部26b及第二倒角部27b相比,第一倒角部26a及第二倒角部27a的旋转方向宽度更大,从而在图7、图8中的磁铁磁动势与转子绕组磁动势的输出磁通相互增强的磁通路径中,与实施方式1同样地能获得电动机铁损降低功能,因此,能同时实现由除了转子绕组外还插入永磁体所带来的转子磁动势提高效果以及电动机铁损降低效果。

实施方式3

图18是表示实施方式3的转子的第一极16和第二极17以及永磁体23的第一爪状磁极部16a、第二爪状磁极部17a的近旁的剖视图。使与插入永磁体23的磁极间部22a邻接的第一倒角部26a和第二倒角部27a的旋转方向宽度wma比永磁体23的磁通输出面的径向宽度的一半wrh宽。

永磁体23产生的磁通被分为磁回路和输出磁通29,其中,所述磁回路形成经由第一磁通调节部24a经过第二磁通调节部25a并在转子内闭合的漏磁通28,所述输出磁通29从第一爪状磁极部16a经由定子10经过第二爪状磁极部17a。如图7、图8所示那样,在磁铁磁动势和转子绕组磁动势成为相互增强的磁回路的情况下,在插入永磁体23的磁极间部22a中,通过增大与该磁极间部邻接的第一倒角部26a及第二倒角部27a的旋转方向宽度,从而能对在该磁极间部处产生的磁铁磁通进行调减。在这种情况下,由于具有两个磁回路的磁铁磁动势的相当于一半磁动势成为输出磁通,因此,对于实现该磁通的调减有效的结构只要以与有益于该输出磁通的磁铁磁动势的输出面对应的、磁铁的径向宽度的一半wrh的尺寸为基准来选定第一倒角部26a及第二倒角部27b的旋转方向宽度即可。因此,通过形成为本实施方式3的结构,从而能使转子磁动势成为对称波形,并能有效地获得电动机铁损降低功能。

实施方式4

图19是表示实施方式4的转子的第一极16和第二极17以及永磁体23的第一爪状磁极部16a、第二爪状磁极部17a的近旁的剖视图。使与未插入永磁体23的磁极间部22b邻接的第一倒角部26b和第二倒角部27b的旋转方向宽度wmb比永磁体23的磁通输出面的径向宽度的一半wrh窄。

永磁体23产生的磁通被分为磁回路和输出磁通29,其中,所述磁回路形成经由第一磁通调节部24a经过第二磁通调节部25a并在转子内闭合的漏磁通28,所述输出磁通29从第一爪状磁极部16a经由定子10经过第二爪状磁极部17a。如图7、图8所示那样,在磁铁磁动势和转子绕组磁动势成为相互增强的关系的情况下,通过与插入永磁体23的磁极间部22a邻接的第一倒角部26a及第二倒角部27a的旋转方向宽度wma来对转子绕组磁通进行调减,通过与未插入永磁体的磁极间部22b邻接的第一倒角部26b及第二倒角部27b的旋转方向宽度wmb来对转子绕组磁通进行调增。在这种情况下,由于通过与插入永磁体的磁极间部22a邻接的第一倒角部26a及第二倒角部27a的旋转方向宽度来实现对相当于磁铁磁动势一半的输出磁通进行调节的结构是有效的,因此,通过形成本实施方式4的结构,能有效地获得使转子磁动势波形变为对称的功能。

实施方式5

图20是表示实施方式5的转子的第一极16和第二极17以及永磁体23的第一爪状磁极部16a、第二爪状磁极部17a的近旁的剖视图。与插入永磁体23的磁极间部22a邻接的第一磁通调节部24a及第二磁通调节部25a的旋转方向宽度wha比与未插入永磁体的磁极间部22b邻接的第一磁通调节部24b及第二磁通调节部25b的旋转方向宽度whb宽。

永磁体23产生的磁通被分为磁回路和输出磁通29,其中,所述磁回路形成经由第一磁通调节部24a经过第二磁通调节部25a并在转子内闭合的漏磁通28,所述输出磁通29从第一爪状磁极部16a经由定子10经过第二爪状磁极部17a。在图7、图8所示的磁铁磁动势与转子绕组磁动势成为相互加强的关系的情况下,通过使与插入永磁体的磁极间部22a邻接的第一磁通调节部24a及第二磁通调节部25a的旋转方向宽度增宽,以使磁铁漏磁通增加,从而能对输出磁通进行调减,因此,能通过形成本实施方式5的结构来有效地获得铁损降低效果。

实施方式6

图21是表示实施方式6的转子的第一极16的第一爪状磁极部16a、第二爪状磁极部17a以及第二极17和永磁体23的近旁的剖视图。与插入永磁体23的磁极间部22a邻接的第一磁通调节部24a和第二磁通调节部25a的径向宽度wk比永磁体的磁通输出面的径向宽度的一半wrh宽。

永磁体23产生的磁通被分为磁回路和输出磁通29,其中,所述磁回路形成经由第一磁通调节部24a经过第二磁通调节部25a并在转子内闭合的漏磁通28,所述输出磁通29从第一爪状磁极部16a经由定子10经过第二爪状磁极部17a。在图7、图8所示的磁铁磁动势与转子绕组磁动势成为相互加强的关系的情况下,通过使与插入永磁体23的磁极间部22a邻接的第一磁通调节部24a和第二磁通调节部25a的径向宽度增宽,从而能使磁铁漏磁通增加,并能对输出磁通进行调减。在这种情况下,为了降低磁铁磁动势中的、相当于一半的漏磁通,使第一磁通调节部24a及第二磁通调节部25a的径向宽度wk比作为磁铁磁通的输出面的径向宽度的一半wrh宽的本实施方式的结构能有效地获得铁损降低效果。

实施方式7

图22是表示实施方式7的转子的第一极16和第二极17以及永磁体23的第一爪状磁极部16a、第二爪状磁极部17a的近旁的剖视图。在未插入永磁体23的磁极间部22b上,也可以不设置第一磁通调节部24b及第二磁通调节部25b,第一磁通调节部24b和第二磁通调节部25b不邻接。即,仅在插入永磁体23的磁极间部22a设置第一磁通调节部24a及第二磁通调节部25a。

永磁体23产生的磁通被分为磁回路和输出磁通29,其中,所述磁回路形成经由第一磁通调节部24a经过第二磁通调节部25a并在转子内闭合的漏磁通28,所述输出磁通29从第一爪状磁极部16a经由定子10经过第二爪状磁极部17a。在如图7、图8所示的磁铁磁动势与转子绕组磁动势成为相互增强的关系的情况下,通过与插入永磁体23的磁极间部22a邻接的第一磁通调节部24a和第二磁通调节部25a对输出磁通进行调减,通过与未插入永磁体的磁极间部22b邻接的第一磁通调节部24b和第二磁通调节部25b对输出磁通进行调增。在这种情况下,通过在未插入永磁体的磁极间部22b形成第二磁通调节部25b和第一磁通调节部24b不邻接的结构,从而未插入永磁体的磁极间部22b的调增变为最大输出磁通,因此,能一边获得电动机铁损降低功能,一边将转子磁动势作为最大限度输出磁通加以活用。

实施方式8

图23是表示实施方式8的转子的第一极16和第二极17以及永磁体23的第一爪状磁极部16a、第二爪状磁极部17a的近旁的剖视图。在未插入永磁体的磁极间部22b上,也可以不设置第一倒角部26b和第二倒角部27b,并且第一磁通调节部24b和第二磁通调节部25b不邻接。即,仅在插入永磁体23的磁极间部22a设置第一倒角部26a及第二倒角部27a。

永磁体23产生的磁通被分为磁回路和输出磁通29,其中,所述磁回路形成经由第一磁通调节部24a经过第二磁通调节部25a并在转子内闭合的漏磁通28,所述输出磁通29从第一爪状磁极部16a经由定子10经过第二爪状磁极部17a。如图7、图8所示那样,在磁铁磁动势和转子绕组磁动势成为相互增强的关系的情况下,通过与插入永磁体的磁极间部22a邻接的第一倒角部26a及第二倒角部27a来对输出磁通进行调减,通过与未插入永磁体的磁极间部22b邻接的第一倒角部26b及第二倒角部27b来对输出磁通进行调增。在这种情况下,通过在未插入永磁体的磁极间部22b形成第一倒角部26b和第二倒角部27b不邻接的结构,从而未插入永磁体的磁极间部22b的调增变为最大输出磁通,因此,能一边获得电动机铁损降低功能,一边将转子磁动势作为最大限度输出磁通加以活用。

实施方式9

图24是表示实施方式9的旋转电机的转子13的磁极和永磁体23的配置的示意图。在图24中,垂直于纸面的方向为转子13的轴向,纸面上方为转子13的径向,纸面左方为转子13的旋转方向。插入永磁体23的磁极间部22a的数量与未插入永磁体23的磁极间部22b的数量相同。在图24中,简化地,使旋转方向为直线状的朝向,并且直线地示出了构成磁极的第一爪状磁极部16a、第二爪状磁极部17a和永磁体23。

通过使插入永磁体23的磁极间部22a的数量与未插入永磁体23的磁极间部22b的数量相同,从而由于因插入永磁体23而使得转子绕组磁动势加上磁铁磁动势的磁极间部的数量与因未插入永磁体23而维持转子绕组磁动势的磁极间部的数量相同,因此,能有效地获得使转子磁动势波形为对称形状的功能。

实施方式10

图25是表示实施方式10的旋转电机的转子13的磁极和永磁体23的配置的示意图。在图25中,垂直于纸面的方向为转子13的轴向,纸面上方为转子13的径向,纸面左方为转子13的旋转方向。插入永磁体23的磁极间部22a与未插入永磁体23的磁极间部22b在旋转方向上交替配置。在图25中,简化地,使旋转方向为直线状的朝向,并且直线地示出了构成磁极的第一爪状磁极部16a、第二爪状磁极部17a和永磁体23。

通过使插入永磁体23的磁极间部22a与未插入永磁体的磁极间部22b在旋转方向上交替配置,从而能将转子磁动势波形的强弱的周期性在两个磁极间部中设为一个周期,使得非对称性成为最小单位。因此,能以最小单位的周期,实现用于获得电动机铁损降低效果的倒角部或磁通调节部的结构改变。只要能使结构改变的周期减小,由于在每个周期施加模具加工的情况下,模具的结构能成为更简易的形态,因此,能使用于获得电动机铁损降低效果的制造设备简化。

鉴于上述各实施方式,在本申请的旋转电机的实施方式中,具有:使与插入有永磁体的磁极间部邻接的第一倒角部及第二倒角部的形状和与未插入永磁体的磁极间部邻接的第一倒角部及第二倒角部的形状不同的结构;或是,使与插入有永磁体的磁极间部邻接的第一磁通调节部及第二磁通调节部的形状和与未插入永磁体的磁极间部邻接的第一磁通调节部及第二磁通调节部的形状不同的结构,无论哪种结构,都会对转子磁动势波形带来影响。

本申请记载有各种各样的例示的实施方式和实施例,但一个或多个实施方式所记载的各种各样的特征、方式以及功能并不局限于应用于特定的实施方式,能单独或以各种组合的方式应用于实施方式。

因此,未被例示的无数变形例被设想在本申请说明书所公开的技术范围内。例如,包含对至少一个构成要素进行变形的情况、追加的情况或省略的情况,另外包含将至少一个构成要素抽出并与其它实施方式的构成要素组合的情况。

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