永磁铁电动机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及永磁铁电动机。
【背景技术】
[0002]作为以往的永磁铁电动机的转子，公知如下结构，即:为了提高效率，在永磁铁插入孔的周向端部设置用于防止磁通的泄漏的空隙、以及用于进行永磁铁的定位和固定的突起。(例如，参照专利文献I)
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本国特许第4666500号公报
[0006]专利文献2:日本国特开2012 — 95474号公报
【发明内容】
[0007]发明要解决的课题
[0008]在永磁铁电动机的启动时或失步时、控制软件故障时等，存在旋转磁场成为退磁磁场的情况。在永磁铁电动机中，当施加有与永磁铁的磁化方向相反方向的退磁磁场时，永磁铁的磁力下降。在永磁铁的BH曲线中，在BH曲线以线形表示的范围内，即使施加退磁磁场，通过去除退磁磁场，永磁铁的磁力也会复原，而当退磁磁场超过BH曲线的变坡点(knick点)，施加至非线形的范围时，会陷入即使去除退磁磁场磁力也不会复原的、被称为“不可逆退磁”的状态。在用于永磁铁电动机的永磁铁中，如果发生这样的不可逆退磁(以下，也只称作“退磁”)，则存在无法发挥作为永磁铁电动机的本来的性能、例如高扭矩、高效率等的可能性。在专利文献I记载的以往的结构中，当施加有退磁磁场时，退磁磁场集中地施加于突起，发生永磁铁端部的不可逆退磁。另外，在专利文献2记载的、缝隙向突起的部分逼近、并且被缝隙和转子铁芯的外周面夹着的位置的宽度大的结构中，施加于被缝隙和转子铁芯的外周面夹着的位置的退磁磁场大，施加于突起的退磁磁场增大，发生永磁铁端部的不可逆退磁。
[0009]用于解决课题的手段
[0010]根据本发明的第一形态，永磁铁电动机具备转子和定子，所述转子具有沿周向形成有多个磁铁插入孔的转子铁芯、以及被插入磁铁插入孔的多个永磁铁，所述定子具有沿周向形成有多个槽的定子铁芯、以及插入多个槽的绕组，在磁铁插入孔中，将永磁铁的周向两端定位的多个突起以在永磁铁的各个周向侧方形成有空隙的方式形成于轴向的至少一部分，在转子铁芯的位于永磁铁的径向外侧的区域且由永磁铁的周向两端的突起夹着的区域中，沿周向并列设置有多个缝隙，缝隙与磁铁插入孔的最短距离被设定为比缝隙与转子铁芯的外周面的最短距离大。
[0011]发明的效果
[0012]根据本发明，能够提高永磁铁的退磁耐力。
【附图说明】
[0013]图1是本发明的第一实施方式的永磁铁电动机的径向剖视图。
[0014]图2是本发明的第一实施方式的永磁铁电动机的转子的立体图。
[0015]图3是本发明的第一实施方式的永磁铁电动机的转子的一极量的径向剖视图。
[0016]图4是本发明的第一实施方式的永磁铁电动机的转子的一极量的径向剖面的放大图。
[0017]图5是本发明的第一实施方式的变形例的永磁铁电动机的转子的一极量的径向剖面的放大图。
[0018]图6是本发明的第二实施方式的永磁铁电动机的转子的立体图。
[0019]图7是本发明的第二实施方式的永磁铁电动机的转子的一极量的径向剖视图。
[0020]图8是本发明的第三实施方式的永磁铁电动机的转子的立体图。
[0021]图9是本发明的第三实施方式的永磁铁电动机的转子的径向剖视图。
[0022]图10是本发明的第三实施方式的永磁铁电动机的转子的一极量的径向剖视图。
[0023]图11是本发明的第四实施方式的永磁铁电动机的转子的径向剖视图。
【具体实施方式】
[0024]以下，在进行本发明的说明时，以本发明的永磁铁电动机是四极六槽集中绕组的情况为例。
[0025]第一实施方式
[0026]图1是本发明的第一实施方式的永磁铁电动机100的径向剖视图。图2是转子I的立体图。转子I由转子铁芯2和永磁铁3构成，经由被插入轴7的输出轴向外部传递动力。在转子铁芯2中，磁铁插入孔4沿周向形成于四个位置，在各个磁铁插入孔中插入有永磁铁3。磁铁插入孔4形成有用于将永磁铁3定位的突起5。转子铁芯2可以由沿轴向堆叠的层叠钢板构成，也可以由压粉磁芯等构成，也可以由非晶态金属等构成。在构成转子I的转子铁芯2中，磁铁插入孔4(未图示)设置于四个位置，在各个磁铁插入孔中插入有永磁铁3。在转子I的外周方向隔着空隙地配置有定子50。定子50形成有齿51和定子槽53，在定子槽53中插入有绕组52。绕组52与电力变换装置(未图示)连接，通过使三相交流电流向绕组52流动，由此，转子I旋转驱动。
[0027]图3是本发明的第一实施方式的永磁铁电动机100的转子I的一极量的径向剖视图。为了防止磁通的泄漏，在磁铁插入孔4设置有空隙6。由于存在空隙6，因此存在当转子I旋转时永磁铁3在磁铁插入孔4中不固留于固定位置的担忧。因此，在磁铁插入孔4中形成有突起5，由突起5将永磁铁3定位。此外，为了强调而将突起5涂黑，但突起5是与转子铁芯2 —体化的部分。以后所述的突起5也是同样的。
[0028]以下，使用图3，说明利用缝隙8来提高永磁铁3的退磁耐力的原理。当由于失步等原因而从定子50的齿51 (未图示)施加有与永磁铁3的磁化方向9相反方向的退磁磁场20时，在没有缝隙8的情况下，退磁磁场集中于突起5。其结果是，退磁磁场21增大，永磁铁3的周向端部(端部)被置于容易退磁的状况之中。因此，在位于永磁铁3的径向外侧的区域、且由永磁铁3的周向两端的突起5夹着的区域中，沿周向并列设置两个缝隙8，由此，从转子I的退磁磁场施加部40到突起5为止的磁路被分割为磁路11和磁路12并被收窄。由此，磁路11，12的磁阻变大，通过该路径的退磁磁场23、24变弱，结果是使施加于突起5的退磁磁场21降低，永磁铁3的周向端部的退磁被抑制，永磁铁3的退磁耐力提高。
[0029]图4是本发明的第一实施方式的永磁铁电动机100的转子I的一极量的径向剖面的放大图。为了说明的方便，对形成于两个位置的缝隙8中的图示左侧的缝隙8重新附以符号为缝隙8a，对图示右侧的缝隙8重新附以符号为缝隙Sb。当施加于被缝隙8a、8b和转子铁芯2的外周面夹着的转子磁路12的退磁磁场23大时，施加于永磁铁3的周向端部附近的退磁磁场21增大，永磁铁3的周向端部退磁。因此，设置关于缝隙8a、8b的设定，来赋予限制条件。首先，将在缝隙8a和磁铁插入孔4之间形成的磁路11的最短距离设为Y1，将在缝隙Sb和磁铁插入孔4之间形成的磁路11的最短距离设为Y2。将1和Y 2之中的最小的值设为Y。以下，称作“缝隙8与磁铁插入孔4的最短距离Y”。接下来，将被缝隙8a和转子铁芯2的外周面夹着的转子磁路12的最短距离设为τχο同样地，将被缝隙Sb和转子铁芯2的外周面夹着的转子磁路12的最短距离设为Ζ2。将ZjP Z 2之中的最小的值设为Ζ。以下，称作“缝隙8与转子铁芯2的外周面的最短距离Ζ”。并且，作为限制条件，使缝隙8与磁铁插入孔4的最短距离Y比缝隙8与转子铁芯2的外周面的最短距离Z大(Y > Ζ)。由此，转子磁路12的磁阻比转子磁路11大，因此，退磁磁场23被限制，能够防止退磁磁场21的增大，防止永磁铁3的端部的退磁，能够提高永磁铁3的退磁耐力。
[0030]以上，根据第一实施方式，发挥以下的作用效果。
[0031](I)在转子铁芯2的永磁铁3的径向外周侧的、被配置在同一极内的两侧方的突起5夹着的范围中，沿周向并列设置有缝隙8。由此，通