[發明專利]永久磁鐵型電動機及永久磁鐵型電動機的制造方法

有效

• 申請號: 00803691.8
• 申請日: 2000-11-10
• 公開（公告）號: CN1340236A
• 公開（公告）日: 2002-03-13
• 發明（設計）人: 田島庸賀;及川智明;風間修;增本浩二;加藤政紀;馬場和彥
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27;H02K1/22
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 張天安,溫大鵬

技術領域

本發明涉及一種例如用于空調機或冰箱用壓縮機等中的永久磁鐵型電動機及其制造方法。

背景技術

現有例1

圖9為表示現有的永久磁鐵型電動機的視圖。

圖9中，定子1是由呈環狀的定子鐵心2，該定子鐵心2上形成的多個齒3和卷繞在該齒3上的線圈4構成的。定子1為例如具有多相的定子繞組的分布繞組定子。

在定子1的內側上，經由空隙5而可旋轉地配設有轉子10。這種轉子10具有旋轉軸11和設置在該旋轉軸11上的轉子鐵心12。

如圖所示，電動機的轉子中采用永久磁鐵的永久磁鐵型電動機由在外周附近設置了多個永久磁鐵插入用的收容孔13的轉子鐵心12上插入、組裝截面呈圓弧狀的永久磁鐵14而構成的，各永久磁鐵14是凸部一側朝向外側地配置的。

這樣，各永久磁鐵14如圖10所示，磁化成各部的磁性朝向15與連接轉子10的中心和永久磁鐵14的圓周方向中央部的直線相平行，換句話說，磁性朝向為無限遠。另外，轉子鐵心12是將形成有收容孔13的多片硒鋼板層疊而構成的。

但是，在現有例1的結構中，由于轉子10和定子1之間的永久磁鐵14產生的空隙磁通密度分布為圖11所示的波形，該波形與正弦波有很大不同，所以存在斂縫轉矩大，振動或噪音大的問題。

以往例2

作為解決該問題的方式，可考慮圖12中所示的轉子。該轉子10磁化成將各永久磁鐵14中各部的磁性朝向15的焦點設置在轉子10的外側。

根據上述方式，由于永久磁鐵14所產生的空隙磁通密度分布在磁極的中央部大，而在兩端部小，所以如圖13所示，呈近似于正弦波的分布。因而可降低斂縫轉矩，并可減小振動或噪音。

但是，在上述這種結構的電動機中，制造永久磁鐵14時必須使磁性朝向15集中在永久磁鐵14的凸部一側，即，由于永久磁鐵自身的形狀所產生的圓弧中心和磁性朝向的中心互為逆向，并由于永久磁鐵制造工序中成形時的壓縮方向和磁通方向不同，所以具有永久磁鐵自身的殘留磁通密度降低，因而電動機效率降低的問題。

以往例3

而且，作為解決上述以往例1的問題的其它方式，可考慮圖14中所示的轉子。該轉子10配置成各永久磁鐵14的凸部一側朝向轉子鐵心12的內側，并磁化成各永久磁鐵14中各部的磁性朝向15的焦點設置在轉子10的外側。

根據上述方式，由于永久磁鐵14所產生的空隙磁通密度分布為在磁極的中央部大，在兩端部小，所以如圖15所示，呈近似于正弦波的分布，因而可降低斂縫轉矩，并可減小振動或噪音，同時在制造永久磁鐵14時使磁性朝向15集中在永久磁鐵14的凹部一側即可，即，由于永久磁鐵自身的形狀所產生的圓弧的中心和磁性朝向的中心為相同的方向，所以成形時壓縮方向和磁通方向相同，并由于永久磁鐵自身的殘留磁通密度不降低，所以電動機的效率也不會惡化。

但是，在上述這種以往例3的轉子結構中，如圖16所示，隔著空隙5和各永久磁鐵14的轉子鐵心部分12a的厚度增加，磁阻抗降低，在線圈4的電流產生的磁通20內、通過轉子鐵心部分12a，在與定子鐵心2的齒3之間短路的磁通量增加。因而，具有該磁通中包含的基本波或高次諧波成分產生的轉矩變動也增大，振動或噪音增大的問題。

本發明的目的是提供一種具備不會使電動機效率降低、可降低振動或噪音的永久磁鐵的永久磁鐵型電動機及其制造方法。

發明的公開

根據本發明的最佳實施形式為一種具備：具有多相的定子繞組的定子，和經由空隙對向配置在該定子內側、具有轉子鐵心和設置在該轉子鐵心上的永久磁鐵的轉子的永久磁鐵型電動機及其制造方法，其中，永久磁鐵為軸直角方向的截面向內徑一側和外徑一側兩方凸出的形狀，同時永久磁鐵的各磁極上的磁性朝向的焦點設置在上述轉子的外側上。

轉子的結構為將多片設置有多個永久磁鐵插入用收容孔的轉子鐵心孔板層疊而構成轉子鐵心層疊體，并將永久磁鐵插入永久磁鐵插入用收容孔中，而且將隔著永久磁鐵和空隙的轉子鐵心厚度尺寸制成轉子鐵心孔板的板厚的±30％以內。

在轉子鐵心的外周部上安裝上述永久磁鐵，在該永久磁鐵的外周部上嵌裝非磁性的保護管而構成轉子。

設定成在設置于轉子鐵心上的永久磁鐵插入用收容孔的外徑一側的圓弧半徑為R，插入該收容孔中的永久磁鐵外徑一側的圓弧半徑為r的情況下，R＞r。

在隔著永久磁鐵和空隙的轉子鐵心的厚度尺寸為轉子鐵心孔板的板厚的±30％以內的電動機中，采用在定子的齒部卷繞直接繞組的集中繞組定子。